REEPPUUBBLLIIQQUUEE EAALLGGEERRIIEE NNNE LDDE …dspace.univ-tlemcen.dz/bitstream/112/12280/1/Ms.GM... · 2018. 1. 11. · REEPPUUBBLLIIQQUUEE EAALLGGEERRIIEE NNNE LDDE EMMOOCCRRAATTIIQQUUEE

RREEPPUUBBLLIIQQUUEE AALLGGEERRIIEENNNNEE DDEEMMOOCCRRAATTIIQQUUEE EETT PPOOPPUULLAAIIRREE

MMiinniissttèèrree ddee ll’’EEnnsseeiiggnneemmeenntt SSuuppéérriieeuurr eett ddee llaa RReecchheerrcchhee

SScciieennttiiffiiqquuee

Université Abou Bekr Belkaïd – Tlemcen –

Faculté de technologie

Département de Génie Mécanique

Option maintenance industrielle

PROJET

De fin d’études pour l’obtention du diplôme

de master

EEnnccaaddrreeuurr :: MM.. BBoouurrddiimm AA..

CCoo--eennccaaddrreeuurr :: MM.. SSaaoouullii HH..

PPrréésseennttéé ddeevvaanntt llee jjuurryy ::

PPrrééssiiddeenntt :: MM.. HHaaddjjoouuii AA..

EExxaammiinnaatteeuurr :: MM.. SSeebbaaaa..FF

EExxaammiinnaatteeuurr :: MM.. GGhhaarrnnaaoouutt.. MM..AA

Présenté par :

M. Hachem Mohamed

Année universitiare: 2011 – 2012

Je dédie aujourd’hui aux êtres les plus chers au

monde.

A ceux qui m’ont donné la vie « Père et

Mère »qui m’ont toujours poussé à faire mieux

pendant toutes ces années d’étude.

A toute les amis :azzouz ,Smail ,Omar cherif

,Bilal,Ben alal,Bouzian,Radouen

,Mahdaoui………

A toute la famille hachem

A tous mes amis de la promotion de

maintenance industrielle.

hachem Mohamed

Nous remercions dieu le tout puissant qui nous à donné le courage et

la volonté pour terminer ce travail.

Au terme de ce projet de fin d’études, nous tenons à remercier non

seulement comme devoir, mais par grand respect et gratitude profonde, notre

éminent Encadreur M.SAOULI. H et Co-encadreur M.BOURDIM.A qui nous

a soutenus tous au long de notre travail.

Nous tenons à remercier également tout le personnel du service

maintenance de la STARR Tlemcen pour leur soutien, aide et information

technique.

Nous tenons à remercier également devant le jury, M. Hadjoui. A, M.

Sebaa.F et M. Gharnaout. M.A pour leur correction de ce travail.

En fin nous adressons nos remerciements à toutes les personnes qui

de prés ou de loin ont contribué à la réalisation de ce travail.

Dédicaces

Remerciements

Liste des figures

Liste des tableaux

Liste des symboles

Résumé Page

Introduction générale ......................................................................................................... 1

Chapitre I : Matériel des travaux publics

I.1 Introduction .................................................................................................................... 2

I.2 Matériel des travaux publics ....................................................................................... 2

I.2.1 Tracteur .................................................................................................................. 2

I.2.1.1 Tracteur à chaines ..................................................................................... 2

I.2.1.2 Tracteur à pneus ......................................................................................... 3

I.2.2 Décapeuse ou "scraper" ...................................................................................... 3

I.2.3 Chargeuse ............................................................................................................. 3

I.2.3.1 Chargeuse à pneus ...................................................................................... 4

I.2.3.2 Chargeuse à chaînes ................................................................................... 4

I.2.4 Pelle hydraulique ................................................................................................... 4

I.2.4.1 Pelle retro ..................................................................................................... 5

I.2.4.2 Pelle butte ..................................................................................................... 5

I.2.5 Camion de chantier ............................................................................................. 5

I.2.5.1 Dumper rigides .......................................................................................... 5

I.2.5.2 Tombereaux articulés ................................................................................ 6

I.2.6 Niveleuse ................................................................................................................. 6

I.2.7 Compacteur ............................................................................................................ 6

I.2.7.1 Compacteur vibrant monocylindre ............................................................ 7

I.2.7.2 Compacteur vibrant à deux cylindres ou tandem ..................................... 7

I.2.7.3 Compacteur à pneumatiques ..................................................................... 8

I.2.8 Finisseur ............................................................................................... 8

I.3 Conclusion ..................................................................................................................... 9

Chapitre II : Généralités sur l’hydraulique

II.1 Introduction ...........................................................................................................................10

II.2 Domaines d'application de l'hydraulique ......................................................................10

II3 Paramètres de l’hydraulique ...............................................................................................10

II.3.1. Débit et vitesse .............................................................................................................10

II.4 Composants hydrauliques ................................................................................................11

II.4.1 Vérins .............................................................................................................................11

II.4.1.1 Vérin à simple effet .............................................................................................11

II.4.1.2 Vérin à double effet ............................................................................................12

II.4.1.3 Caractéristiques des vérins ...............................................................................12

II.4.2 Clapets ...........................................................................................................................13

II.4.2.1 Clapet de retenue non piloté .............................................................................13

II.4.2.2 Clapet de retenue piloté .....................................................................................13

II4.3 Distributeurs ..................................................................................................................14

II.4.3.1 Distributeur à clapet ..........................................................................................15

II.4.3.2 Distributeur à tiroir ............................................................................................15

II.4.3.3 Distributeur piloté................................................................................................16

II.4.4 Pompes hydrauliques ...............................................................................................18

II.4.4.1 Pompes à engrenages ........................................................................................18

II.4.4.2 Pompes à palettes ...............................................................................................18

II.4.4.3 Pompes à pistons axiaux et débit variable .....................................................19

II.5 Symboles hydrauliques ......................................................................................................20

II.6 Avantages et les inconvénients des systèmes hydrauliques .......................................22

II.6.1 Avantages des systèmes hydrauliques ....................................................................22

II.6.2 Inconvénients des systèmes hydrauliques ..............................................................23

II.7 Conclusion .............................................................................................................................23

Chapitre III : Circuit hydraulique de direction et d'équipement

d’un tracteur à chaine D8N

III.1 Introduction.........................................................................................................................24

III.2 Présentation Technique du tracteur à chaînes D8N ................................................24

III.2.1 Moteur ...........................................................................................................................24

III.2.2 Circuit de refroidissement modulaire AMOCS ..................................................25

III.2.3 Convertisseur de couple ...........................................................................................25

III.2.3.1 Fonctionnement du convertisseur .................................................................26

III.2.3.2 Principaux avantages des convertisseurs ......................................................26

III.2.4 Boite à vitesse Power Shift .....................................................................................26

III.2.5 Poste de conduite ......................................................................................................27

III.2.5.1 Levier de commande .........................................................................................28

III.2.5.2 Levier de commande d’équipement ..............................................................28

III.2.5.3 Commande des freins et de décélération ......................................................29

III.2.6 Outils de travail ..........................................................................................................29

III.2.6.1 Choix de la lame ................................................................................................29

III.2.6.2 Choix du Ripper ...............................................................................................32

III.2.7 Direction différentielle ............................................................................................34

III.3 Schéma du circuit hydraulique de direction et d’équipement ................................36

III.3 Schéma technique du circuit hydraulique de direction et d’équipement ............37

III.3.1 Principe de fonctionnement .....................................................................................38

III.3.2 Rôle du réservoir et du filtre .................................................................................39

III. 3.2.1 Réservoir .........................................................................................................39

III.3.2.2 Filtre ..................................................................................................................39

III.3.3 Schéma de la Pompe d’équipement et de direction ...........................................40

III.3.3.1 Composants de la pompe d’équipement et de direction ...........................41

III.3.3.2 Fonctionnement de la pompe ..........................................................................41

III.3.4 Bloc de régulation ......................................................................................................41

III.3.4.1 Tiroir de régulation ..........................................................................................41

III.3.4.2 Tiroir de coupure ..............................................................................................42

III.3.5 Fonctionnement de la régulation de la pompe .....................................................43

III.3.5.1 Pression d’attente ...............................................................................................43

III.3.5.2 Augmentation du débit ...................................................................................44

III.3.5.3 Diminution du débit ..........................................................................................45

III.3.5.4 Blocage haute pression ...................................................................................46

III.3.6 Fonctions du collecteur d’entrée ............................................................................47

III.3.7 Rôle de la soupape de décharge ..............................................................................47

III.3.8 Bloc des distributeurs ...............................................................................................48

III.3.9 Principe de fonctionnement des composants de la direction ...........................49

III.3.9.1 Distributeur de direction ................................................................................49

III.3.9.2 Valve prioritaire ....................................................................................... 50

III.3.9.3 Fonction de distributeur de la direction dans Virage à gauche .............51

III.3.9.4 Anti survitesse ....................................................................................................5 3

III.3.9.5 Anti survitesse dans le virage à gauche ........................................................52

III.3.9.6 Moteur de direction ..........................................................................................54

III.3.10 Principe de fonctionnement des composants d’équipement ...........................54

III.3.10.1 Distributeur du ripper ou rentrée de la dent ............................................54

III.3.10.2 Inclinaison du tilt à droite .............................................................................55

III.3.10.3 Distributeur de la lame position de levage ................................................56

III.3.10.4 Vérin de levage et d’inclinaison d’équipement .......................................56

III.3.11 Mouvement simultané levage de la lame et virage à gauche .........................57

III.4 Conclusion ...........................................................................................................................57

Chapitre IV : Test de réglage et entretien du circuit hydraulique

IV.1 Introduction .........................................................................................................................58

IV.2 Fluide hydraulique .............................................................................................................58

IV.2.1 Indice de viscosité Vi ...................................................................................................................... 58

IV.2.2 Contrôles d’huile ........................................................................................................58

IV.3 Contrôles et réglages sur circuit hydraulique d’équipement et de direction du

tracteur à chaine CAT D8N ......................................................................................................60

IV.3.1 Première étape avant le diagnostique ...................................................................60

IV.3.2 Contrôle visuelle ........................................................................................................61

IV.3.3 Contrôle des équipements ........................................................................................61

IV.3.3.1 Temps de cycle des vérins .................................................................................62

IV.3.3.2 Essais de glissement des vérins .......................................................................63

IV.3.4 Contrôle du fonctionnement de la direction ........................................................65

IV.3.5 Réglages du bloc de régulation ...............................................................................66

IV.3.5.1 Réglages de la pression différentielle ............................................................67

IV.3.5.2 Contrôle de la valeur des limiteurs de pression ..........................................67

IV.3.6 Réglage de la décharge principale et décharges secondaires du moteur de

direction .....................................................................................................................................68

IV.3.7 Réglages des butées de la pompe .............................................................................70

IV.4 Quelques problèmes sur le circuit de direction et d’équipement ..........................71

IV.5 Réalisation pratique ...........................................................................................................74

IV.5.1 Pressions et les temps des cycles ............................................................................74

IV.5.1.1 Temps des cycles des vérins ...........................................................................74

IV.5.1.2 Pression d’attente de la pompe .......................................................................76

VI.5.2 Valve des limiteurs de pression ...............................................................................77

IV.5.3 Dossier historique des pannes d’un bulldozer .....................................................78

IV.5.4 Dossier historique du changement des éléments filtrants..................................79

IV.7 Plan d’entretien du circuit hydraulique ........................................................................ 80

IV-8 Conclusion .......................................................................................................................... 80

Conclusion générale ....................................................................................................................81

Annexe : Rapport de stage

1. Introduction .................................................................................................................. 82

2. Présentation générale de l’entreprise ......................................................................... 82

3. Les activités de l’entreprise ........................................................................................ 82

4. Organigramme de l’entreprise .................................................................................... 83

5. Relation du service maintenance avec les autres services ........................................ 84

6. Service maintenance dans l’entreprise ........................................................................ 84

6.1 Les types de maintenance effectuée dans l’entreprise ....................................... 85

6.1.1. Maintenance corrective .................................................................................... 85

6.2.1. Maintenance préventive ................................................................................... 85

1

Les pannes imprévues des équipements de production occasionnent à l’entreprise la

réduction de la productivité et la baisse de la qualité des produits entrainant ainsi une

dégradation de l’image de marque de l’entreprise envers ses clients. De ce fait, pour toute

entreprise la fonction maintenance s’avère vitale.

C’est dans ce cadre que s’inscrit notre sujet de projet de Fin d’Etudes qui consiste à

étudier le circuit hydraulique de direction et d’équipement d’un tracteur à chaine CAT

D8N. Nous commencerons par des généralités sur le matériel de travaux publics.

Ensuite dans le chapitre 2 nous donnerons une généralité sur l’hydraulique, puis une

présentation les différents éléments constituants d’un circuit hydraulique.

Dans le chapitre 3 nous avons choisi un tracteur à chaine CAT D8N dans l’entreprise

STARR pour améliorer son fonctionnement du circuit hydraulique de direction et

d’équipement, a nous avons détaillé le fonctionnement du circuit hydraulique, puis

détailler les éléments constituants, et dans le chapitre 4 nous présenterons un test de

réglage du circuit hydraulique de direction et d’équipement donnés par le constructeur, et

présenterons un test pratique, afin comparer les valeur obtenue, avec celles données par le

constructeur, puis une proposition des solutions pour le réglage de ce circuit. Nous

déterminons par une présentation de l’entreprise et une description de la société STARR.

Chapitre I Matériel de travaux publics

2

I.1 Introduction :

Les travaux de terrassements et de construction d’ouvrages d’art nécessitent un

important déploiement de matériel. Plus de 500 machines peuvent être utilisées

simultanément lors des périodes majeures d’activité du chantier.

On distingue trois grandes familles d’engins de terrassements associées aux différentes

étapes de la construction : les engins de chargement des matériaux, les engins de transport

et les engins de mise en œuvre et de finitions.

I.2 Matériel de travaux publics:

Les engins de terrassement sont des machines qui permettent de travailler, de déplacer,

de transporter des matériaux composant les sols tels que les déblais végétaux, la terre, les

rochers, etc. Ils peuvent être classés en plusieurs catégories :

I.2.1 Tracteur :

Les tracteurs sont des engins de terrassement très puissants qui servent de support à des

outils travaillant en force: bulldozer, ripper, ...

Ils sont montés soit sur chaînes de roulement, soit sur roues. Les outils sont actionnés par

des commandes hydrauliques.

I.2.1.1 Tracteurs à chaines :

Les tracteurs à chaînes sont utilisés dans les

conditions les plus difficiles: terrain glissant,

terrain en pente, sol mou, peu portant…

Les chaînes ont un bon coefficient d'adhérence

(jusqu'à 0,9) et une faible pression au sol (grande

surface de contact).

Elles permettent de travailler sur des pentes.

Figure I.1 : Tracteur à chaines [1]


3

I.2.1.2 Tracteur à pneus :

Les tracteurs sur pneus sont plus maniables et

parfois 3 fois plus rapides que les tracteurs sur

chaînes.

Leur coefficient d'adhérence est plus faible et leur

pression sur le sol est plus élevée).

Ils doivent être utilisés sur de "bons sols"

Ces engins peuvent se déplacer de façon autonome sans trop de dégâts sur la chaussée.

I.2.2 Décapeuse ou "scraper" :

Ces engins assurent les différentes phases de

terrassement :

• Extraction / Chargement ;

• Transport ;

• Epandage ;

Sa grande inertie alliée à une vitesse de déplacement

importante en font un engin relativement dangereux sur

le chantier.

I.2.3 Chargeuse :

Les chargeuses sont des engins destinés à déplacer des matériaux sur de courtes

distances (moins de 100 m) à l'aide d'un godet extrêmement mobile situé à l'avant.

Les chargeuses sont soit montées sur pneus, soit montées sur chaînes de roulement. Le

choix dépend essentiellement du terrain.

Figure I. 3 : Scrapers [2]

Figure I.2 : Tracteur à pneus [2]


4

I.2.3.1 Chargeuse à pneus :

Les chargeuses à pneus sont équipées de

3 à 4 vitesses dans chaque direction. Ces

engins fournissent le même effort en marche

avant qu'en marche arrière, les vitesses sont

du même ordre de grandeur dans les 2 sens:

I.2.3.2 Chargeuse à chaînes:

Les chargeuses à chaînes sont moins puissantes

que les chargeuses sur pneus.

Elles sont moins maniables.

Les chargeuses sur chenilles sont généralement équipées

de 3 rapports de vitesses en marche avant

et en marche arrière.

I.2.4 Pelle hydraulique :

Les pelles hydrauliques sont spécialisées dans l’extraction de matériaux en place et de

leur transfert dans une benne ou en tas, à l’aide d'un godet situé au bout d'une flèche. Elles

peuvent également assurer des actions de levage tel que le ferait une grue mobile.

Contrairement aux autres engins de terrassement, la pelle est conçue pour un travail

statique, c'est à dire qu'elle ne se déplace pas sur ses roues ou chaînes pendant son travail.

Des patins amovibles assurent éventuellement sa stabilité pendant la phase de travail.

Le seul mouvement de la machine, outre celui de la flèche, se résume alors en une rotation

de 360° autour d'un axe vertical.

Les pelles hydrauliques peuvent être classées en deux groupes suivant l’orientation du

godet :

Figure I.4 : Chargeuses à pneus [1]

Figure I.5 : Chargeuse à chaînes

[1]


5

I.2.4.1 Pelle retro

C'est le type le plus répandu.

Le godet est ouvert vers l'intérieur

de la flèche.

I.2.4.2 Pelle butte

C'est un type de machine surtout

utilisée en Allemagne. Le godet

est ouvert vers l'extérieur de la flèche.

I.2.5 Camions de chantier :

Les dumpers et les tombereaux articulés pour les déplacements de grosses quantités de

matériaux (Capacité de chargement de 17 à 100 m3).

Le poids en charge important de ce matériel limite leur utilisation sur la zone du chantier

I.2.5.1 Dumper rigide :

Du mot anglais « to dump » c’est- à- dire déposer,

Le dumper est Un engin de transport sur châssis

monobloc à deux essieux équipé d'une benne arrière

capable de transporter jusqu'à 100 m3.

Figure I.6 : Pelle retro [1]

Figure I.7 : Pelle butte [1]

Figure I.8 : Dumper rigide [1]


6

I.2.5.2 Tombereaux articulés :

Le tombereau est un engin construit sur

la base d’un châssis articulé. La partie avant (le

tracteur) comporte le moteur et la cabine montés

sur un seul essieu. La partie arrière supporte une

benne et repose sur un ou deux essieux.

I.2.6 Niveleuse :

Les niveleuses destinées pour le terrassement

sont équipées d'une lame qui est utilisée pour

les travaux de profilage des chaussées en terre,

de création de fossés plats ou cunettes,

de décapage léger (faible épaisseur en terrain

meuble).

Elles peuvent être équipées de petits rippers.

I.2.7 Compacteur : [2]

Il existe 8 types de compacteurs : à pieds de mouton, à rouleau à grille, vibrant, à

rouleau compacteur lisse en acier, à pneus multiples, à rouleau pneumatique lourd, à pieds

dameurs tracté, à pieds dameurs à vitesse élevée.

Figure I.10 : Niveleuse [3]

Figure I.9 : Tombereaux articulés [2]


7

Figure I.11 : Différents types de compacteurs [2]

I.2.7.1 Compacteur vibrant monocylindre :

Il est utilisé dans le sable et le gravier. On

l’utilise également dans les travaux de revêtement

routier (couche de base, de roulement, ...). Son

cylindre est animé d'un mouvement alternatif

vertical par l'intermédiaire d'un excentrique. il a

une force équivalente pouvant dépasser 10

tonnes pour un engin qui ne pèse que 8,5 T

I.2.7.2 Compacteur vibrant à deux cylindres :

Idem que le précédent mais avec 2 cylindres

vibrants.

L'engin pesant 9 tonnes peut développer

l’équivalent de 11,8 T par cylindre.

Figure I.12 : Compacteur vibrant

monocylindre [1]

Figure I.13 : Compacteur vibrant à

deux cylindres [2]


8

I.2.7.3 Compacteur à pneus:

Il est utilisé principalement dans les

sables, les graves et le limon mais

aussi pour les revêtements routiers.

Les roues sont placées de telle sorte

que les roues arrières passent

exactement entre les traces des

roues avant.

Cet engin peut peser de 14 à 35 tonnes, suivant le lest utilisé.

I.2.8 Finisseur : [4]

Le finisseur constitue l’un des engins de chantier servant au profilage des différentes

couches qui composent une route. C’est une machine à vitesse d’avancement lente, qui

assure, en une seule passe, la mise en œuvre des matériaux enrobés hydrocarbonés

(épandage, nivellement, lissage), c’est-à-dire que la couche de matériau qu’elle doit

répandre est intégralement posée au cours de ce passage unique sur la zone de travail.

Compte tenu de son principe de fonctionnement, il a une tendance naturelle à améliorer

l’uni.

Figure I.15 : Finisseur [4]

Figure I.14 : Compacteur à pneus [2]


9

I.3 Conclusion :

La puissance et l'efficacité des engins combinés à la technologie de l’hydraulique,

forment le système le plus capable de faire toutes les transmissions et les commandes des

forces par un liquide qui est le fluide hydraulique. Nous aurons une explication de ce

domaine dans le chapitre suivant.

Chapitre II Généralités sur l’hydraulique

10

II.1 Introduction

L’hydraulique est la science qui traite des problèmes posés par l’emploi des fluides

en mouvement ou au repos. Ses bases scientifiques, établies par Blaise Pascal et par Isaac

Newton, remontent au 17 ème siècle. C’est d’ailleurs à cette époque que le mot «

hydraulique » apparaît dans la langue française. Autrefois, une machine hydraulique était

toujours mue par l’eau, aujourd’hui, le terme désigne tout engin dont le fonctionnement

fait intervenir un liquide.

Les 25 dernières années ont vu l’hydraulique s’imposer graduellement au cœur des grandes

industries. Aujourd’hui, l’hydraulique se révèle aussi essentielle pour les grandes machines

de fabrication et de production que peut l’être le système artériel pour le corps humain.

Car, en plus d’acquérir ses lettres de noblesse auprès des chercheurs, l’hydraulique est

devenue indispensable à tous ceux qui en réalisent les applications dans l’industrie

moderne.

II.2 Domaines d'application de l'hydraulique :

Machine-outil : presses à découper, presses à emboutir, commande d'avance et de

transmission de mouvements, ...

Engins des travaux publics : pelleteuse, niveleuse, bulldozer, chargeuse,…

Machines agricoles : benne basculante, tracteur, moissonneuse-batteuse,…

Manutention : chariot élévateur, monte-charge, …

II.3 Paramètres de l’hydraulique :

II.3.1. Débit et vitesse : [5]

De façon générale, le débit (qv) est définit comme étant un certain volume de matière

qui se déplace dans un certain volume de matière qui se déplace dans un temps déterminé.

Le débit (qv) de fluide dépend directement de la vitesse (v) linéaire de ce fluide et de l’aire

(A) de la section de la conduite où :

Le débit qui circule dans la conduite est égal au produit de v par A, d’où la formule

Générale.

qv = v * A


11

II.4 Composants hydrauliques :

II.4.1 Vérins :

Les vérins sont des moteurs (ou pompes) linéaires. On considère généralement que les

fuites internes de ces organes sont négligeables, et donc que leur rendement volumétrique

est proche de 1. On ne décrira ici que les vérins à tige simple, le raisonnement pour les

vérins à double tiges est analogue.

II.4.1.1 Vérin à simple effet :

Dans le vérin à simple effet on ne peut appliquer la force que dans un sens.

Figure II.2: Vérin à simple effet retour avec ressort [5]

Figure II.1 : Vérin à simple effet retour avec force [5]


12

II.4.1.2 Vérin à double effet :

Le vérin à double effet a deux aires effectives : une pour exécuter la sortie de la tige

du vérin et l’autre pour exécuter sa rentrée.

Amortissement en fin de course

Les vérins avec amortissement servent à ralentir les vitesses en fin de course et

empêchent le piston de cogner contre le fond du vérin.

II.4.1.3 Caractéristiques des vérins : [5]

Le point de départ pour le choix d’un vérin est le travail qui lui est demandé :

Cette expression permet de définir le diamètre du piston. A cette occasion, il

convient de considérer le rendement hydromécanique ηhm

. Ce rendement est fonction de la

rugosité du tube de vérin, de la tige de piston et du système d’étanchéité. Il se situe entre

0.85 et 0.95 le diamètre du piston d est obtenu à partir de l’expression :

Figure II.3: Vérin à double effet [5]

F= p * A

d =√ 4F/p. ηhm

.π


13

II.4.2 Clapet :

On distingue deux types de clapets de retenue :

- Les clapets de retenu non pilotés.

- Les clapets de retenue pilotés.

II.4.2.1 Clapet de retenue non piloté :

Les clapets de retenue simples à ressort faible sont utilisés surtout comme dérivation

et comme isolateur de circuit hydraulique.

Leur conception est très simple et leur prix faible. Ils existent sous forme de blocs

s'adaptant aux différents autres appareils ou autonomes pour s'installer directement sur une

conduite.

Figure II.4 : Clapet de retenue non piloté [5]

Il existe des modèles de clapets à rappel ressort, dont le pré charge du ressort est déterminé

pour créer une perte de charge imposée. On les appelle "clapets tarés».

II.4.2.2 Clapet de retenue piloté :

Les clapets de retenue pilotés jouent le même rôle que des clapets non pilotés.

Cependant, les clapets pilotés peuvent être maintenus ouvert même dans le sens bloqué du

clapet.

Fonction: assurer la fonction d'un clapet anti-retour, avec un déverrouillage de cette

fonction pour laisser le libre passage dans les deux sens.

Ils sont utilisés pour le maintien en position des différents actionneurs, lorsque les

distributeurs ne peuvent le faire (centres ouverts, fuites entre tiroir et corps ...).

Il faut installer ces appareils le plus près possible des actionneurs entraînant les récepteurs

(vérins par exemple).


14

Figure II.5 : Clapet de retenue piloté [5]

Clapet piloté déverrouilla blé: Un piston poussé par la pression de pilotage

(déverrouillage) en X soulève les clapets permettant le passage de B vers A. Il y a dans cet

exemple deux clapets pour assurer la progressivité de l'ouverture et diminuer la pression

minimale de pilotage en X.

Lorsqu'il est nécessaire d'assurer ces fonctions sur deux voies simultanément, on peut

utiliser alors un clapet piloté déverrouilla blé double. Cet appareil est très compact et peut

être installé directement sur l'actionneur qu'il verrouille (vérin par exemple). Il existe pour

cet appareil un symbole simplifié.

II.4.3 Distributeurs :

Pour désigner les distributeurs, on tient compte des orifices utilisés comme conduite de

circulation principale du circuit et du nombre de positions de commutation. Les orifices de

pilotage et de drainage ne sont pas considérés comme tels.

Il en existe 3 principaux.

• A tiroir,

• A robinet,

• A clapet.


15

II.4.3.1 Distributeur à clapet :

Destinés aux faibles débits, ils ne présentent pas de débit de fuites lorsque le passage

est fermé (contrairement à la technologie à tiroir). Leur coût est supérieur aux distributeurs

à tiroirs.

Figure II.6 : Distributeur à clapet commande électrique [5]

II.4.3.2 Distributeur à tiroir :

Le distributeur à tiroir sert à diriger le fluide hydraulique dans les parties d’un circuit

dans lesquelles on a besoin de la pression engendrée par la circulation du fluide. On

distingue deux types de distributeurs à tiroir : ceux à tiroir coulissant et ceux à tiroir rotatif.

La majorité des distributeurs sont de type à tiroir rectiligne.

Leur construction est relativement simple et leur capacité de débit est importante.

La commande du tiroir peut être de manière mécanique, manuelle, électrique, hydraulique,

on pneumatique.

Figure II.7 : Distributeur à

clapet commande manuel [5]


16

Forme des tiroirs en fonction des schémas :

La réalisation de toutes les variations des schémas est obtenue par des adaptations des

arêtes de distribution placées sur le tiroir, le corps de valve restant le même sans

modification.

Figure II.8 : Distributeurs à tiroir [5]

Type de recouvrement du tiroir

Le comportement d’un distributeur est défini par le recouvrement du tiroir. Il y a trois

types de recouvrement : positif, négatif et nul.

II.4.3.3 Distributeur piloté:

Lorsque les débits à faire passer sont importants, les distributeurs à commande

directe ne suffisent plus. On utilise alors un distributeur à commande directe (dit

distributeur pilote) qui commande (pilote) hydrauliquement un distributeur piloté de forte

taille. On peut représenter ces distributeurs de façon complète ou simplifiée. Des limiteurs


17

de débits installés sur les conduites de pilotage permettent de ralentir la vitesse de

commande de façon à donner une certaine progressivité à l'action.

On fera tout particulièrement attention, dans les circuits ayant ce type de distributeur, à ce

que le distributeur pilote ait toujours un minimum de pression à sa disposition. Par

exemple, un centre ouvert mettant tout le circuit à la bâche (p≈0) empêchera tout

fonctionnement. On sera donc souvent amené à réaliser un circuit séparé pour ces

distributeurs, dit circuit de "servitude" ou de pilotage. Dans les circuits fermés, on pourra

utiliser le circuit de gavage comme pression de servitude.

Figure II.9: Distributeur piloté [5]


18

II.4.4 Pompes hydrauliques : [6]

Les pompes hydrauliques sont utilisées pour créer un flux de l'huile dans un système

hydraulique. les différents modèles des pompes :

• à engrenages ;

• à palettes ;

• à pistons ;

II.4.4.1 Pompes à engrenages :

A. Pompes à engrenages à denture extérieure :

Ce type de pompe est le plus répandu. La conception simple, le prix de revient

faible, l’entretien facile en font des pompes très utilisées en pompes de transfert ou

d’alimentation, pouvant fournir au plus quelques dizaines de bars de pression. Le problème

majeur de ces pompes étant dû à leur équilibrage.

En hydraulique, ces pompes ont un rattrapage de jeu axial à compensation hydrostatique

qui va les équilibrer parfaitement, en limitant les poussées axiales destructrices. Il n’est

donc pas rare de trouver sur nos matériels des pompes à engrenages fournissant des

pressions de 100, 140,200 bars. Enfin la possibilité de les faire tourner à vitesse élevée leur

confère une puissance massique très correcte avec des rendements de 85 / 90 %.

B. Pompes à engrenages à denture intérieure :

Ce type de pompes peut être réversible en déplaçant le séparateur côté opposé. Ces

pompes peuvent générer des débits importants à vitesses élevées, mais par contre les

pressions ne dépassent pas 50 bars.

Des plaquettes circulaires reçoivent la pression de refoulement et réalisent la

compensation axiale du jeu de fonctionnement. Les plaquettes circulaires sont elles même

forées de sections circulaires qui reçoivent également la pression. Ces sections agissent

alors comme des petits vérins qui poussent la plaquette sur la couronne et rendent le

croissant plus étanche.

Peut créer un vide à l’admission de l’ordre de 0.20 bars.

Exemple d’utilisation :

• Les Pompes de transmission.

• Les systèmes hydrauliques de basse pression.


19

II.4.4.2 Pompes à palettes [6] :

La pompe à palettes simplifiée ci-contre

est non équilibrée. Elle est constituée par un rotor

menant 1, qui porte des rainures radiales

équidistantes, chaque rainure maintient une palette

2. L’espace libre entre le rotor et le stator 3, est

alors divisé en alvéoles. Le rotor étant décentré,

le volume des alvéoles va évoluer au cours

de la rotation, d’abord minimum puis il devient

maximum pour arriver devant la lumière de

refoulement où le processus s’inverse en créant la

pression. Ce type de pompe présente un axe soumis

aux pressions de refoulement

Les palettes sont poussées contre l’anneau intérieur Du stator par un ressort ou plus

simplement elles-mêmes.

II.4.4.3 Pompes à pistons axiaux et débit variable [6] :

Pompe à piston, à cylindrée variable et axe

droit dont la course des pistons sont commandée

par un plateau à inclinaison variable (2).

Le corps peut être en aluminium et la tête

de distribution (5) en fonte. Le carter fixe,

sert de fixation aux pièces mobiles, il est rempli

d’huile pour la lubrification et le refroidissement.

Le bloc cylindre ( 3 ) est solidaire en rotation de

l’arbre ( 1 ) d’entraînement, Il reçoit neuf pistons

(4 ) dont la tête est munie d’une rotule équipée

d’un patin. Le plateau inclinable ( 2 ) ne tourne

pas avec l’arbre, on peut l’orienter pour modifier

, annuler, inverser la course des pistons. Il est commandé manuellement ou

hydrauliquement. La tête de distribution ( 5 ) est fixe, elle est surmontée d’une glace de

distribution en bronze dotée d’orifices correspondant aux phases d’aspiration et de

refoulement.

Figure II.10 : Pompe à palettes [6]

Figure II.11 : Pompe à pistons [6]


20

La pompe en écorché :

1- Arbre d’entraînement ;

2- Plateau incliné sur lequel

glisse la rondelle d’entraînement

des pistons ;

3- Cylindrée aspirée dans

le barillet ;

4- Pistons à l’aspiration ;

5- Bloc distribution ;

A- Aspiration ;

R- Refoulement ;

Exemple d’utilisation :

• Système hydraulique des Pelles hydrauliques.

• Chargeurs sur chenilles lecteur système hydrostatique.

• Système hydraulique Tractopelle.

II.5 Symboles hydrauliques :

Suivant les normes UNI-ISO, les symboles pour appareils de transmissions

hydrauliques sont fonctionnels et se composent d’un ou plusieurs signes de base et, en

général, d’un ou de plusieurs signes de fonction, les symboles n'ont pas d'échelle ni, en

général, de sens d’orientation déterminé

Tableau II.1 : Symboles hydrauliques utilisé dans le schéma technique du circuit

hydraulique de direction et d’équipement [7]:

Symbole graphique Composant Description

Pompe à cylindrée

variable

A un sens de flux (a)

A deux sens de flux (b)

Moteur à cylindrée fixe

A un sens de rotation (a)

A deux sens de rotation (b)

Figure II.12 : Pompe à pistons en écorché [6]


21

Vérin à double effet

A simple tige

A double tige

Clapet anti-retour

Taré

Distributeurs 4 voies - 3 positions

Commandes pour

distributeurs

Poussoir

Conduites et

raccordements

Ligne principale

Pilotage

Drainage

Tuyau flexible

Point de connexion

Croisement

Limiteur de pression

directe

piloté

Valve de réduction de

pression

directe

piloté


22

Régulateur de débit

compensé

Bidirectionnel

A trois voies

Réservoir Conduites au-dessus du

niveau

Filtre

Echangeur de chaleur Refroidisseur

II.6 Avantages et inconvénients des systèmes hydrauliques : [8]

II.6.1 Avantages des systèmes hydrauliques:

Les systèmes hydrauliques offrent de nombreux avantages et permettent en particulier:

La transmission de forces et de couples élevés.

Une grande souplesse d'utilisation.

Une très bonne régulation de la vitesse des actionneurs du fait de

l'incompressibilité du fluide.

La possibilité de démarrer les installations en charge.

Une grande durée de vie des composants, du fait de la présence de l'huile.

Transmettre des efforts et effectuer des déplacements, parfois considérables, à

l'aide d'organes d'encombrement réduit.

Obtenir des déplacements doux et exempts de vibrations.

Protéger efficacement les circuits hydrauliques contre les accidents dûs aux

surcharges.

Faciliter les inversions de mouvement et les rendre rapides grâce à l'absence de

masses tournant à grande vitesse, dont l'inertie serait à vaincre.

Obtenir un réglage continu de la vitesse.

Permettre d'utiliser des éléments standards pour réaliser des commandes

hydrauliques très différentes.

Assurer une sécurité de commande et de manœuvre incomparable.


23

Permettre une conception de machine plus souple et plus performante, en

transmettant la puissance hydraulique facilement à tous les organes désirés.

Faciliter l'entretien et les réglages.

II.6.2 Inconvénients des systèmes hydrauliques :

Les systèmes hydrauliques engendrent aussi des inconvénients :

Risques d'accident dû à la présence de pressions élevées (50 à 700 bars).

Fuites entraînant une diminution du rendement.

Pertes de charge dues à la circulation du fluide dans les tuyauteries.

Technologie plus élaborée qu'une transmission mécanique, nécessitant un personnel

technique plus compétent et des outillages plus perfectionnés.

Sensibilité à l'air et aux impuretés.

II.7 Conclusion :

Si le circuit exécute bien le travail auquel il est destiné, c’est que l’étude des

composantes du système et leur sélection ont été faite selon des critères très rigoureux. Les

composantes doivent répondre adéquatement aux exigences du circuit .Le tracteur à chaine

CAT D8N est l’engin qui enclore la majorité de ces composants hydrauliques.

.

Chapitre III Circuit hydraulique

24

II.1 Introduction :

Dans tous le matériel de travaux publics, nous avons choisie le circuit hydraulique

d’un tracteur à chaine D8N, ce circuit est composé de différents organes qui sont tous des

organes hydrauliques, reliés entre eux avec des conducteurs qui forment un cycle d’huile.

Ce chapitre présente les caractéristiques de ces composants et fonctionnement du circuit

hydrauliques d’équipement et de direction.

II.2 Présentation Technique du tracteur à chaînes D8N : [9]

II.2.1 Moteur

Le Moteur 3406E, combiné au Convertisseur et à la boîte power shift éprouvée,

assure un fonctionnement sans problème pendant de longues années.

Figure III.1: Moteur 3406E [9]

Moteur 3406E EUI. Le moteur 3406E Caterpillar est conforme aux prescriptions

antipollution en vigueur dans le monde entier, notamment celles de l’Agence américaine

pour la protection de l’environnement (EPA), de l’Union Européenne (UE) et du Ministère

japonais de la construction (JMOC).

Turbocompresseur et refroidisseur d’admission. Augmentant la puissance du moteur

tout en maintenant le régime et la température à l’échappement à des niveaux bas. Le

circuit à carburant à injecteurs-pompes à commande électronique garantit la conformité

aux normes actuelles en matière d’émissions.


25

II.2.2 Circuit de refroidissement modulaire AMOCS :

Le circuit AMOCS fait appel à un système exclusif à double passage procurant une

surface de refroidissement plus grande, d’où une capacité nettement supérieure aux

systèmes classiques.

Le circuit AMOCS intègre un nouveau refroidisseur d’admission à circuit séparé et une

pompe à eau distincte.

1. La pompe à eau.

2. Le refroidisseur d'huile.

3. Les passages à l'intérieur du

bloc et de la culasse.

4. Le thermostat et son boîtier.

5. Le radiateur.

6. Bouchon de surpression.

7. Les diverses canalisations de

raccordement.

Figure III.2 : Circuit de refroidissement modulaire [9]

II.2.3 Convertisseur :

Le coupleur différentiel se procure les avantages en termes de rendement d’une

transmission à prise directe tout en maintenant la puissance fournie par la marche

convertisseur.

Figure III.3 : Convertisseur [9]

1 : Couronne

2 : Volant

3 : Planétaire

4 : Satellite

5 : Turbine

6 : Roue de pompe

7 : Arbre de sortie


26

II.2.3.1 Fonctionnement du convertisseur :

Un convertisseur de couple mono-étagé amélioré transmet 75% du couple moteur par

le convertisseur et 25% par la prise directe, ce qui garantit un meilleur rendement de la

chaîne cinématique et une plus forte multiplication du couple. Le nouveau convertisseur de

couple se distingue par une plus grande efficacité et des performances supérieures lors du

refoulement en deuxième vitesse et de l’assistance au chargement de décapeuses.

II.2.3.2 Principaux avantages des convertisseurs :

Caterpillar utilise des convertisseurs sur les gros tracteurs à chaînes en raison des

atouts suivants:

_ Excellente fiabilité

_ Construction éprouvée des constituants

_ Faible couple dynamique

_ Combinaison optimale entre rendement du conducteur et fiabilité de la chaîne

cinématique

_ Constituants conçus pour tirer profit de la pleine puissance du moteur

_ Forte multiplication du couple pour refouler de grosses charges.

II.2.4 Boite à vitesse Power Shift :

Figure III.4 : Boite à vitesse Power Shift [9]


27

• 3 vitesses en avant et 3 en arrière.

Nous allons supposer que le conducteur a choisi de rouler en "première

avant"... : le levier de vitesse a placé un tiroir distributeur hydraulique dans une

position telle que de l'huile a été envoyée dans l'embrayage à disques de première

vitesse, et dans celui de marche avant.

Tableau III.1 : les vitesses de Transmission [9]

Le sens Marche AV Vitesse (km/h)

1 3,4

2 6,0

3 10,6

Le sens Marche AR Vitesse (km/h)

1 4,5

2 7,9

3 13,8

II.2.5 Poste de conduite : [9]

Le poste de conduite du D8N est axé sur le confort et l’agrément de Conduite

.

Figure III.5 : Poste de conduite [9]


28

II.2.5.1 Levier de commande :

Le levier de commande (1) combine entre la fonction de direction de machine G-D,

les changements de sens de marche AV-AR, et le choix de vitesse dans une commande

simple.

1. Commande de direction (gauche droite)

2. Sélecteur de vitesse

3. Commutateur de frein à main et un

Verrouillage.

4. Poignée de torsion sélecteur de sens de

marche

Figure III.6 : Levier de commande [9]

II.2.5.2 Levier de commande d’équipement

1. Levier de commande de la lame

2. Commutateur de régime haut-bas.

3. Levier de commande de ripper

4. Lampe d'action.

5. commutateur de verrouillage

d’équipements.

6. bouton de klaxon.

Figure III.7 : Leviers de commande

d’équipements [9]


29

II.2.5.3 Commande des freins et

de décélération.

1. Pédale de freinage.

2. Pédale de décélération.

Figure III.8 : Commande des freins et de décélération [9]

II.2.6 Outils de travail :

II.2.6.1 Choix de la lame:

Les bulldozers sont des lames qui se montent à l'avant des tracteurs et qui permettent le

broutage de divers matériaux sur de faibles distances (moins de 200 mm). Par extension,

on appelle bulldozer ou bouteur l'ensemble lame + tracteur.


30

Figure III.9 : Représentation du bulldozer (lame) [2]

Vérins du mouvement de la lame

1 : Deux vérins du levage de lame.

2 et 3 : Les vérins d’inclinaison de lame (TILT).

Une lame bulldozer équipée (vérins, bras, ...) pèse de 900 à 15000 kg. La largeur varie de

2,40 à 6,40 m pour une hauteur de 0,80 à 2,30 m. Il existe plusieurs types de lame suivant

le travail à effectuer.

-Lame universelle (U). Idéale pour refouler de gros volumes sur de longues distances. Elle

convient pour les matériaux relativement légers ou faciles à refouler.

- Lame S - lame droite - facile à manœuvrer fournit une excellence force de pénétration.

-Lame semi-universelle (SU). La lame SU est destinée aux travaux durs dans des

matériaux fortement compactés, là où la pénétration prime sur la capacité de la lame.

- Lame P ou lame orientable (+ ou - 25°).

- Lame C spécialisée dans le poussage des scrapers.


31

Figure III.10 : Différents types des lames [2]

Il faut se reporter aux recommandations des constructeurs pour choisir la lame à adapter au

tracteur pour le type de travail à réaliser.

Il faut prendre en compte:

- Le type de matériau à déplacer (taille, forme, compacité, humidité, ...).

- Les possibilités du tracteur.

Tableau III.2: Choix de la lame [2]

Types de travaux

lame

S U P C

mise en tas, matériau léger B E B -

matériau normal E B P P

matériau dur B P - -

Excavation B E P -

épandage E E E -

remblayage de tranchées B E E -

matériaux rocheux B P - -

prépa aire de travail B B B -

constructif de routes B B B -

Dessouchage B B P -

dérochement B P P -

poussage de scraper B P - E

Débroussaillage E P B -


32

Aptitude au travail: E = excellente; B = bonne; P = passable.

II.2.6.2 Choix du ripper :

Le ripper est une charrue montée à l'arrière du tracteur servant à défoncer le sol ce

qui facilite le travail du bulldozer ou du scraper lorsque l’emploi des explosifs est

impossible. Il peut être mono-dent ou multi-dents

Ripper mono-dent :

Figure III.11: Ripper mono-dent [9]

vérins du mouvement du ripper :

1 : Deux vérins de levage du ripper ;

2 : Deux vérins d’inclinaison du ripper ;

Le choix idéal pour les applications sévères lorsque la pénétration est difficile ou qu’une

force de levage supérieure est requise.

- Longueur de dent réglable depuis le siège au moyen de l’extracteur de broche (option)

pour dent unique.


33

- Barres d’écartement en acier traité thermiquement pour une plus longue durée de service

de la chape d’ancrage et réduire l’entaillage de la dent.

- Dent massive d’une seule pièce.

- Disponible en version pour défonçage profond.

Ripper multi-dents :

Figure III.12 : Ripper multi-dents [9]

Avec deux ou trois dents pour tenir compte des conditions de travail


34

II.2.7 Direction différentielle :

Recours à l’hydraulique qui remplace le système à friction, procurant davantage de

puissance lors du braquage.

Figure III.13 : Direction différentielle [9]

Figure III.14 : Fonctionnement de la direction différentielle [9]

Description des composants de la direction différentielle

1. Pignon conique sortie B.V ;

2. Train planétaire de transmission ;

3. Arbre de liaison ;

4. Pignon conique de direction ;

5. Train planétaire de direction ;

6. Arbre de transmission vers réducteur gauche ;

7. Train planétaire d’équilibrage ;


35

8. Arbre de transmission vers réducteur droit ;

Fonctionnement de la direction différentielle :

Pendant un virage, il y a combinaison de mouvement entre les trains planétaires de

transmission (2) et de direction (5).

La mise en rotation du moteur hydraulique fait tourner la couronne du train planétaire

de direction (5). Suivant le sens de rotation du moteur hydraulique de direction, la vitesse

de rotation de l'arbre de transmission vers le réducteur gauche (6) est accélérée ou réduite.

Cette modification influence la vitesse de rotation de l'arbre de liaison (3).

La vitesse perdue sur une réduction finale est récupérée par l'autre.

La vitesse moyenne du bull reste toujours la même.


36

III.3 Schéma du circuit hydraulique de direction et d’équipement :


37

III.3 Schéma graphique du circuit hydraulique de direction et d’équipement :


38

III.3.1 Principe de fonctionnement :

La pompe (15) entrainée par le moteur, aspire l’huile du réservoir(11), la

ligne de retour de la pompe et le moteur de direction passe par le filtre (10) avant

l’entrée du réservoir, l’huile de refoulement passe par le collecteur d’entrée (3),

dans ce collecteur est installée la soupape de décharge principale (4) pour Protéger

la pompe et les autres composantes, et l’huile vers le distributeur de direction (5),

ce distributeur de direction alimente les autres distributeurs d’équipement

(6,7,8,9).

L’huile que reçoit le distributeur de direction passe par l’Anti survitesse (13)

avant l’entrée du moteur de direction(14). les deux distributeurs (6,7) utilisés pour

alimenter les vérins (16, 17, 18,19) de levage et d’inclinaison de la lame, et

utilise une valve d’abaissement rapide (16) après le distributeur (6) pour levage et

abaissement de la lame, et les deux distributeurs (8,9) utilisés pour alimenter les

vérins (20, 21) de levage et inclinaison du ripper, le retour du collecteur d’entrée

passe par le refroidisseur pour diminuer la température.

Huile de refroidisseur utilisé pour lubrification du carter de la pompe et

le moteur de la direction, dans ce passage de retour avant le refroidisseur placer

un limiteur de pression (2) vers le réservoir.


39

III.3.2. Rôle du réservoir et du filtre.

III.3.2.1 Réservoir :

Il sert à stocker le fluide, une grande capacité est nécessaire pour assurer le

refroidissement et sa désaération. En outre il doit permettre la vidange et la visualisation du

niveau. La capacité du réservoir hydraulique est 87 litres.

Figure III.15 : Réservoir [2]

1. Réservoir ;

2. Petit filtre ;

3. Grand filtre ;

4. La gorge du niveau d’huile ;

5. Aspiration de la pompe ;

6. Flexible du Grand filtre ;

7. Flexible du Petit filtre ;

III.3.2 Filtre :

C’est un élément indispensable, il retient les particules solides et évite les grippages,

les rayures et donc participe à l'augmentation de la MTBF. La qualité d’une installation

hydraulique dépend de celle du filtre qui y inséré. Pour assurer le fonctionnement

sécuritaire d’une installation hydraulique de haute sensibilité. Chaque support de filtre est

équipé d'un by-pass. En cas d’un colmatage du filtre, le circuit fait une augmentation de la

pression qui comprime le ressort de by-pass et l’huile va vers le réservoir.


40

Figure III.16 : Filtre [2]

III.3.3 Schéma de la pompe d’équipement et de direction.

Figure III.17 : Pompe de direction et d’équipement [2]

1. By-pass de filtre;

2. Ressort;

3. Sortie d’huile;

4. Entré d’huile;

5. Cartouche de filtration;

6. Corps;


41

III.3.3.1 Composants de la pompe d’équipement et de direction :

1. Bloc de regulation ;

2. Arbre d’entrainement du barillet ;

3. Plateau d’inclinaison ;

4. Plaque de retenue des pistons ;

5. Barillet ;

6. Pistons;

7. Grand piston d’inclinaison ;

8. Petit piston d’inclaison ;

9. Ressort d’inclinaison ;

10. Butte mini ;

11. Butee maxi ;

Debit de pompe 281 l /min à 69 bars et 2100 tr /min ;

III.3.3.2 Fonctionnement de la pompe :

La pompe à débit variable dispose d’un plateau d’inclinaison (3) sur lequel sont fixés les

pistons de la pompe (6). La position du plateau varie selon la sollicitation sur le circuit

hydraulique. Ce plateau est lui-même piloté par un grand piston (7) et un petit piston (8),

III.3.4 Bloc de régulation :

Rôle : Adapter en permanence le débit de la pompe et la pression de circuit de la charge

appliquée. Assurer alimentation ou vidange de chambre gros piston d’inclinaison de

plateau travaillant en opposition avec petite piston plus ressort.

Éléments :

Tiroir de régulation ;

Tiroir de coupure ;

III.3.4.1 Tiroir de régulation :

Rôle : Maintenir une différence de pression d’environ 21 bars entre pression pompe et

pression signal.


42

Figure III.18 : Tiroir de régulation [2]

- Désignation :

1. Tiroir ;

2. Ressort ;

3. Ecrou ;

4. Vis de tarage ;

5. Contre-écrou ;

III.3.4.2 Tiroir de coupure :

Rôle : Assurer la protection du système, et faire chuter le débit de la pompe dès que la

pression de travail atteint 380 bars.

Figure III.19 : Tiroir de coupure [2]

- Désignation :

1. Vis de tarage Tiroir ;

2. Ressort ;

3. Tiroir ;

4. Ecrou ;

5. Contre-écrou ;


43

III.3.5 Fonctionnement de la régulation de la pompe :

III.3.5.1 Pression d’attente :

En Arrêt moteur :

L’huile arrive au distributeur, l’augmentation de la pression dans la chambre gauche du

tiroir de régulation (1), cette dernière se déplace à droite comprimer le ressort (6 )(21 bar),

et la pression de le pompe traverse dans le tiroir de coupure (2) et alimente le grand piston

(7 ) pour diminuer l’angle de plateau d’inclinaison (9) dés que : Petit ressort plus ressort

de rappel sont égale à la pression du grand piston, on obtient une position d’équilibre,

c’est la position d’attente (19,5 bar).

Figure III.20 : Pression d’attente [2]

- Désignation :

1 : Tiroir de régulation ;

2 : Tiroir de coupure ;

3 : la pompe hydraulique ;

4 : pression de la pompe ;

5 : pression de signale ;

6 : Ressort du tiroir de régulation ;

7 : Grand piston d’inclinaison ;

8 : Petite piston d’inclinaison ;

9 : Plateau d’inclinaison ;


44

III.3.5.2 Augmentation du débit :

La pression de signal (5) (qui vient du distributeur) comprimé le ressort (6) du tiroir

de régulation (1) pour se déplacer vers la gauche afin de faire la vidange de la chambre qui

contient le grand piston (7) du plateau, la pression de petit piston (8) de plateau met la

pompe en position débit maximal, pour cela il faut que la pression de la pompe sont égale

à la pression de signale plus 21 bar, le Tiroir de régulation (1) se déplace légèrement à

droite, et l’huile se dirige vers le grand piston (7) de plateau de la pompe position

d’équilibre.

Figure III.21 : Augmentation du débit [2]

- Désignation :







7: Grand piston d’inclinaison ;

8: Petite piston d’inclinaison ;



45

III.3.5.3 Diminution de débit :

Le conducteur réduit la commande d'équipement, qui provoque une chute de pression

de signal (5), est par conséquence la pression de la pompe à gauche du tiroir de régulation

(1) devient supérieure à la pression de signal plus ressorts, cette action fait un déplacement

du tiroir de régulation (1) vers la droite, et alimente la chambre de grand piston (7)

d’inclinaison du plateau (9) de la pompe, et faire la diminution de débit, jusqu'à

l’obtention d’une position d’équilibre.

Figure III.22 : Diminution du débit [2]

- Désignation :











46

III.3.5.4 Blocage haute pression :

pression de signal sont égale à la pression de la pompe

Le tiroir de régulation (1) bloqué à gauche lorsque la pression égale 380 bar, et le

tiroir de coupure (2) se déplace sur la gauche, et faire l’alimentation de grand piston (7)

d’inclinaison du plateau(9), et maintient le plateau en position permettant de compenser, si

la pression chute, sont faire l’augmentation de débit jusqu'à équilibre.

Figure III.23: Blocage haute pression [2]

- Désignation :











47

III.3.6 Fonctions du collecteur d’entrée :

Alimenter les distributeurs, et faire le retour d'huile en provenance des équipements

ou retours des fuites.

Figure III.24 : Collecteur d’entrée [2]

III.3.7 Rôle de la soupape de décharge :

Protéger la pompe et autres composants des pointes de pressions éventuelles. La

soupape tarée à 410 bars.

Figure III.25 : Soupape de décharge

[2]

- Désignation :

1. collecteur d’entrée ;

2. soupape de décharge ;


48

III.3.8 Bloc des distributeurs :

Figure III.26: Bloc des distributeurs [2]

composants du bloc des distributeurs :

1: Collecteur d'entrée ;

2: Distributeur de direction ;

3: Distributeur de levage ripper ;

4: Distributeur d'inclinaison de dent de

ripper ;

5: Distributeur de levage de lame ;

6: Distributeur de tilt ;

7: Couvercle ;

8: Décharge principale ;

9: By-pass du refroidisseur ;

Le collecteur d'entrée sert à l'alimentation des distributeurs mais aussi au retour d'huile.


49

By-pass du refroidisseur :

Tarage du ressort à 2,7 bars.

Les 5 distributeurs assemblés pèsent 112 Kg.

Rôle : faire la décharge vers le réservoir d’huile en cas ou la pression augmente.

Figure III.27 : By-pass du refroidisseur [2]

III.3.9 Principe de fonctionnement des composants de la direction.

III.3.9.1 Distributeur de direction :

Figure III.28 : Distributeur de direction [2]


50

Les composants du distributeur de la direction :

1 et 2 : Compensations ;

3-4 et 5 : Retour au réservoir ;

6: Entrée d’huile de la pompe ;

7: Tiroir de distributeur ;

8: Clapet anti-retour ;

9: Valve prioritaire ;

10: Vers l'alimentation des autres

distributeurs ;

11: Bloc de charge ;

12: Clapet navette ;

13: Ligne signal plus chambre signal ;

14: Perçage interne ;

15: Piston ;

16: Tiroir plus ressort ;

III.3.9.2 La valve prioritaire :

La valve prioritaire (9) s'assure que le distributeur de direction reçoit l'huile avant

de fournir les autres distributeurs d’équipement. Cette valve alimente prioritairement des

fonctions importantes telles que le circuit de la direction

La valve prioritaire fonctionne seulement à la basse pression pendant certains états.


51

III.3.9.3 Fonction de distributeur de la direction dans le virage à gauche :

Huile de la pompe entrée dans le passage (6), et arrêtée au nivaux du tiroir (7),

Lorsque le conducteur agit sur la commande manuel du tiroir (7) vers la gauche, qui faire

une pression de signal (13) de la direction vers le tiroir de régulation, pour faire

l’augmentation de débit, il faut que la pression de la pompe sont égale la pression de

signal plus 21 bars.

Donc la pression de signal à gauche de piston de charge(15), et renforce l’action du

ressort(18), pour déplacement la valve prioritaire (9) vers la droite, et faire l’augmentation

de débit vers le moteur de direction, si la pression de la direction augmente ou diminue le

bloc de régulation, elle permet une augmentation ou une diminution du débit en fonction

de la pression de signal.

Figure III.29 : Distributeur de la direction dans le virage à gauche [2]

4 : Retour au réservoir ;

6: Entrée d’huile de la

pompe ;



14 : Perçage interne

15 : piston de charge

18 : ressort

6


52

III.3.9.4 Anti survitesse :

Tiroir (5) centré par deux ressorts (6), le verrouillage hydraulique de moteur de

direction (4) en cas d'effort important sur planétaire de direction deux clapets de décharge

sont égale 415 bars(7). Si le moteur de direction tourne trop vite, sont faire une chute de la

pression dans la ligne d’alimentation (2) du tiroir anti-survitesse et se déplace à droite

pour le blocage de retour d’huile (1), si la pression dépasse 415 bars ouverture soupape de

décharge.

Figure III.30: Anti survitesse [2]

1 : la ligne de retour

2 : la ligne d’alimentation

3 : Anti survitesse

4 : moteur de direction

5 : tiroir

6 : ressort

7 : les deux décharges secondaires pour virage à droite et à gauche


53

III.3.9.5 Anti survitesse dans le virage à gauche:

L’arrivée d’huile pousse le clapet anti-retour du tiroir de distributeur, et se dirige

vers le moteur hydraulique, ce qui mène au remplissage de la chambre de ressort (6) à

droite du tiroir (5). Le retour d’huile du moteur hydraulique doit être bloqué par le tiroir

survitesse (5), pour qu’il y ait augmentation de la pression de circuit hydraulique.

Lorsqu’elle atteint 7 bars, le tiroir anti survitesse se déplace vers la gauche, et l’huile de

retour vers le réservoir. Un déplacement de tiroir (5) de 2 mm met la chambre du ressort

gauche à la vidange.

Figure III.31 : Anti survitesse dans le virage à gauche [2]

1 : la ligne de retour

2 : la ligne d’alimentation

3 : Anti survitesse

4 : moteur de direction

5 : tiroir

6 : ressort

7 : les deux décharges secondaires pour virage à droite et à gauche


54

III.3.9.6 Moteur de direction :

Rôle : utilisée pour faire la rotation de la machine pendant un virage gauche ou

droite.

Caractéristique du moteur de la direction :

- sa puissance est de 230 chevaux à 2520 tr /min ;

- sa vitesse maximal est de 2520 tr/min ;

Figure III.32 : Moteur de direction [2]

III.3.10 Principe de Fonctionnement des composants d’équipement

III.3.10.1 Distributeur du ripper ou rentrée de la dent :

Huile entre dans le passage (4), et arrête au nivaux du tiroir (1), Lorsque le

conducteur agit sur la commande manuel du tiroir (1), le débit d'huile vers les vérins (5) et

la valve de débit (2) se déplace à droite, pour faire l’augmentation de la pression de signal

et la pression de la pompe, maintient le débit à la demande par mouvement droit ou

gauche du tiroir de la valve de débit(2), dès l’ouverture de clapet décharge (22,75 ± 8,60

bars), ce qui fait une chute de pression dans la chambre, et la réduction de débit vers les

vérins jusqu'à stabilisation de pression, et le retour (6) d’huile des vérins vers le

refroidisseur.

1 : Pistons (9 :quantité ) ;

2 : Barillet ;

3 : raccordement

mécanique

4 : Arbre d’entrainement


55

Figure III.33 : Distributeur du ripper ou rentrée de la dent [2]

III.3.10.2 Inclinaison de tilt à droit :

Le fonctionnement similaire au distributeur du ripper ou inclinaison de dent. Le

distributeur de tilt n’a pas de compensation. Le limiteur de pression est taré à 172,25±6,9

bars.

Figure III.34: Inclinaison de tilt a droit [2]


2: Valve de débit ;

3 : ligne de signal

4: Entrée d’huile ;

5 : retour d’huile

6 : huile vers le vérin

7 : ressort


2: Valve de débit ;

3 : ligne de signal

4: Entrée d’huile ;

5 : retour d’huile

6 : huile vers le vérin

7 : ressort


56

III.3.10.3 Distributeur de lame position de levage :

- Fonctionnement identique à distributeur de ripper, limiteur de pression taré à 242 ± 0,86

bars.

III.3.10.4 Vérin du levage et d’inclinaison d’équipement :

Le son de vérin à double effet a deux aires effectives : passage (19) pour exécuter la

sortie de la tige du vérin et le passage (18) pour exécuter sa rentrée.

Figure III.35 : Vérin du levage et d’inclinaison d’équipement [2]

Description des composants :

1 : Vérin ;

2 : Roulement- MANCHON ;

3 : Piston ;

4 : Joint-O-Ring ;

5 : Bague;

6 : Chef ;

7 : Anneau de retenue ;

8 : Roulement sphérique ;

9 : Vis (M20X2.5X80-MM)

10 : Joint AS ;

11 : Joint torique ;



14 : Joint AS-TAMPON ;


16 : ECROU (2-3/4-12-THD) ;

17 : Joint ;

18 : passage d’huile pour exécuter la

sortie


57

19 : passage d’huile pour exécuter sa rentrée

III.3.11 Mouvement simultané levage de la lame et virage à gauche :

Lorsque le conducteur agit sur la commande du levage de la lame, la pression

signal de levage dépasse la pression signal de la direction, le clapé navette (12) se déplace

vers la droite, et le petit tiroir (16) se déplace vers la droite, la chambre piston de charge est

mise à la vidange. Mais quand la force du ressort de la valve de débit est inférieure à la

pression de la pompe, cela crée le déplacement de la valve de débit vers la gauche (15) et

crée aussi une augmentation de débit vers les vérins du levage de la lame.

Le circuit de direction recevra toujours 40 % du débit de la pompe par rapport au

circuit d’équipement.

Figure III.36: Mouvement simultané levage de la lame et virage à gauche [2]

III.4 Conclusion :

Le fonctionnement du circuit hydraulique de la direction et d’équipement est très

complexe, et la plupart des composants de ce circuit sont très chers, donc il faut un test de

réglage et une maintenance préventive, pour améliorer le fonctionnement de ce circuit.

4 : Retour au réservoir ;

6: Entrée d’huile de la

pompe ;



14 : Perçage interne

15 : piston de charge

18 : ressort

6


58

Chapitre IV Test de réglage et entretien du circuit hydraulique

58

IV.1 Introduction :

Le circuit hydraulique est désormais plus petit, plus compact et capable de

fonctionner à une vitesse très élevée, la plupart des composants du circuit hydraulique

sont très chers, donc il faut un bon test de réglage et un entretien ponctuent.

IV.2 Fluide hydraulique :

Il existe plusieurs types d'huile, telles que les huiles minérales, de synthèse ou de

semi-synthèse. Elles sont adaptées à une plage spécifique (mono grades) ou une large plage

(multigrade) de température. Aujourd'hui, seules les multigrades subsistent.

- Les huiles minérales sont obtenues par raffinage de pétrole brut.

- Les huiles de synthèse sont des huiles dont la structure moléculaire a été modifiée par

réaction chimique de manière à obtenir des caractéristiques précises comme une très

grande fluidité à froid. L'utilisation de ces huiles entraîne une moindre consommation de

carburant et un espacement plus important des vidanges. Dédiées aux moteurs performants

et à régimes élevés, leurs prix sont les plus hauts.

- Les huiles de semi-synthèse sont un mélange dans des proportions variables d'huile

minérale et d'huile de synthèse. Ce sont les plus courantes.

Quel que soit le type, elles contiennent 10 à 20 % d'additifs : anti-usure, antioxydant, anti-

mousse, détergent...

IV.2.1 Effet thermique :

La viscosité de l'huile minérale varie sensiblement en fonction de la température.

Lorsque la température diminue, la viscosité de l'huile augmente.

L'utilisation d'une huile trop visqueuse peut provoquer de mauvaises conditions

d'aspiration pour les pompes et éventuellement un phénomène de cavitation.

Lorsque la température augmente, la viscosité diminue, l'huile devient plus fluide. Le

fonctionnement avec une huile plus fluide peut avoir des conséquences catastrophiques et

peut engendrer la destruction des composants (pompes, moteurs, joints, etc...

IV.2.2 Contrôles d’huile :

Effets Causes

Visuel Mousse– couleur – particules Eau, air – oxydation par l’air – métaux

Auditif Bruits anormaux Air dans le circuit

Olfactif Odeur anormale Fluide en décomposition du à élevée


59

Quantitatif :

Le test est effectué sur un échantillon prélevé. C'est le fabricant d'huile qui fournit le

flacon et effectue le contrôle, il vérifie :

• La couleur ;

• La viscosité ;

• La teneur en eau ;

• La présence de composants ;

• La présence d'additifs ;

• La présence de sédiments ;

• Le nombre de particules et

leur taille ;

Dans le circuit hydraulique de la direction et d’équipement on utilise les huiles de

viscosité 10W. Les huiles généralement utilisées sont représentées dans le tableau

suivant :

Tableau IV.1 : Viscosité d’huile (donnée par le constructeur)

Exemple d’huiles. SAE 10W.

-10 : indique la valeur de la viscosité.

-W : indique que la valeur de la viscosité et mesurée à la température de 0oF(-18

oc).

Les huiles SAE 40.

-40 : indique la valeur de la viscosité.

-l’absence de lettre indique que la valeur de la viscosité est donnée à la température de

210oF (100

oC).

Les huiles SAE 15W40.

-15W: viscosité a 0oF.

-40: viscosité a 210oF.

Pour plage de température en °C

Circuit

hydraulique de

direction et

d’équipement

Viscosité d’huile

°C

min max

SAE 5W-20 (SPC) -30 +40

SAE 5W-20 -25 +10

SAE 10W -20 +40

SAE 10W-30 -20 +40

SAE 15W-40 -15 +50


60

IV.3 Contrôles et réglages sur le circuit hydraulique d’équipement et de direction

d’un tracteur à chaine CAT D8N :

IV.3.1 Première étape avant le diagnostique :

Suivre scrupuleusement la procédure suivante :

1. Arrêter la machine sur un sol propre, plat et horizontal à l’abri de tout mouvement de

machine ou de personnel. Poser les équipements au sol.

2. Une seule personne doit se trouver sur la machine les autres intervenants doivent être

visibles par l’opérateur.

3. Serrer le frein de parking. La pilonné de commande de direction est bloquée, moteur

tournant, frein de parking desserré, le tracteur tourne si l’opérateur agit sur la poignée de

direction.

4. Arrêter le moteur.

5. Faire chuter la pression dans le circuit hydraulique en agissant sur les commandes dans

tous les sens.

6. Dévisser doucement le bouchon de remplissage du réservoir hydraulique afin de

dépressuriser.

7. S’assurer de l’absence de toute pression résiduelle avant de démonter des raccords.

8. Resserrer le bouchon de remplissage du réservoir hydraulique.

9. La pression du circuit ayant chuté, il est maintenant possible d’intervenir sur le circuit

hydraulique.

Pendant une recherche de panne sur le circuit hydraulique, se souvenir en

permanence qu’un débit et une pression correcte sont indispensables au bon

fonctionnement et que la pression est engendrée par une résistance au débit.

Une recherche de panne doit toujours commencer par une inspection visuelle et des

mesures de paramètres. Faire ensuite les contrôles de fonctionnement puis les contrôles à

l’aide de l’outillage spécifique.

En cas de pannes, on fait les contrôles suivants :

1. Pression d’ouverture des soupapes de décharge de circuit d’équipement et de la

Soupape de coupure de la pompe de direction.


61

2. Glissement des équipements : Ce phénomène est dû aux fuites au niveau des

pistons de vérin, des tiroirs distributeurs, clapets anti-retour ou soupape de

compensation.

Un glissement excessif peut être engendré par un ou plusieurs de ces composants.

IV.3.2 Contrôle visuelle :

L’inspection visuelle du circuit hydraulique et de ses composants est la première étape

dans une recherche de panne, descendre la lame et le ripper au sol.

Contrôler les points suivants :

1. Niveau d’huile.

2. Présentation d’air dans l’huile de réservoir (contrôle à effectuer immédiatement

après l’arrêt de la machine) : prélever un échantillon d’huile dans un récipient

translucide et s’assurer de l’absence des bulles d’air.

3. Démonter et inspecter les filtres. un aimant permet de séparer les particules de

matériaux ferreux et non-ferreux (bagues, joints torique, etc ...).

4. Contrôler l’aspect des tuyauteries et des connections et s’assurer de l’absence de

fuites.

IV.3.3 Contrôle des équipements :

Ce test de contrôle peut être utilisé pour détecter s’il ya des fuites dans le circuit, sur une

valve ou la pompe défectueuse. Ces temps de cycle des vérins peuvent être utilisés pour

contrôler les vérins ou la pompe.

Lever et baisser plusieurs fois les vérins de lame, de ripper et de tilt

1. Regarder les mouvements des vérins quand ils rentrent ou sortent, ils doivent

être réguliers.

2. Vérifier le bruit de la pompe.

3. Vérifier les bruits des limiteurs de pression.


62

IV.3.3.1 Temps de cycle des vérins :

Tous les contrôles des cycles doivent être effectués au régime maximum.

Tableau IV.2 : Temps de cycle du vérin d’inclinaison de la lame (tilt) : [2]

Lame 8S et 8U Déplacement de gauche à droite 3 ,70 s

Lame 8A Déplacement de gauche à droite 2,50 s

Lame 8S et 8U Déplacement de droite à gauche 3,90 s

Lame 8A Déplacement de droite à gauche 2,50 s

Tableau IV.3: Temps de cycle du vérin de levage de la lame : [2]

Lame 8S et 8U - Rentrée de tige

- Descente de tige

4,10 s

7,10 s maxi

Tableau IV.4 : Temps de cycle du vérin de levage du ripper : [2]

- Montée complète du ripper

- Descente complète du ripper

3,90 s

4,70 s maxi

Tableau IV.5 : Temps de cycle du vérin d’inclinaison de dent du ripper : [2]

- La position de la dent rentrée vers sortie

- La position de la dent sortie vers rentrée

4,70 s

5,90 s

La vitesse des vérins n’est pas correcte :

1- Si un seul temps de cycle n’est pas correct, effectuer les essais de glissement.

2- Si tous les temps de cycle ne sont pas corrects, contrôler le circuit de direction

pour s’assurer que la ligne signal n’est pas bouchée ou que la pompe n’est pas

défectueux.


63

IV.3.3.2 Essais de glissement des vérins :

Tableau IV.6 : Essais de glissement des vérins de levage de la lame : [2]

Température de l’huile (°c) 26°c à 48°c 49°c à 68°c 69°c à 88°c

Les vérins ne doivent pas bouger de plus de 38

mm

5 mm 2,7 mm 1,7 mm

Essai N° 1 : Lever l’avant de la machine, mettre le distributeur au neutre, arrêter

le moteur et contrôler le glissement de la tige des vérins.

Essai N° 2 : Lever l’avant de la machine, arrêter le moteur et mettre le distributeur

en position descente. Contrôler le glissement de la tige de vérin.

Essai N° 3 : Lever la lame, arrêter le moteur, mettre le distributeur en position

levage et contrôler le glissement de la tige des vérins.

Essai N° 4 : Se rappeler qu’un joint torique abimé peut causer le même effet que

la défaillance d’un composant principal.

Résultat des essais Causes probables

Glissement dans les essais 1 et 2 Fuite aux valves de compensation du coté fond de

vérin

Glissement dans les essais 1 et 3 Fuite entre le tiroir et le corps du distributeur

Glissement dans les essais 1-2-3et

4

Fuite entre le piston et la chemise du vérin

Fin de course de vérin abimé

Fuite aux valves de descente

Glissement dans les essais 2 et 4 Fuite au clapet anti-retour au contrôleur de débit

Tableau IV.7 : Essai de glissement du vérin d’inclinaison (TILT) : [2]

Température de l’huile (°c) 28° à 48° 49° à 68° 69° à 88°


mm

5 mm 2,7 mm 1,7 mm

Essai no 1 : Mettre la lame à plat au sol, actionner le tilt à droite, arrêter le moteur,

mettre le distributeur au neutre et contrôler le glissement de la tige du vérin.


64

Essai no 2 : Mettre la lame à plat au sol, actionner le tilt à gauche, arrêter le moteur,

mettre le distributeur au neutre et contrôler le glissement de la tige du vérin.

Résultat des essais Causes probables

Glissement dans les essais 1et 2 Fuite entre le piston et la chemise du vérin.

Fuite entre le tiroir et le corps de

distributeur.

Tableau IV.8 : Essai de glissement des vérins de levage du ripper : [2]


Les vérins ne doivent pas descendre de plus de

10 mm

5 mm 2,7 mm 1,7 mm

Essai N°1 : Lever l’arrière de la machine avec le ripper pour mettre le distributeur

au neutre, arrêter le moteur et contrôler le glissement de la tige de vérin.

Essai N°2 : Lever le ripper, mettre le distributeur au neutre, arrêter le moteur et

contrôler le glissement de la tige des vérins.

Résultats des essais Causes probables

Glissement dans les essais 1 et 2 Fuite entre le piston et la chemise du vérin.

Fuit entre le tiroir et le corps du distributeur

Glissement dans l‘essais 1 Fuite à la valve de compensation cotée fond de vérin

Tableau IV.9 : Essai de glissement du vérin d’inclinaison de dent du ripper : [2]



mm

5 mm 2,7 mm 1,7 mm

Essai N°1 : Incliner la dent à fond vers l’arrière (tiges rentrées), baisser à fond les

vérins du ripper (tiges sorties), mettre le distributeur au neutre, arrêter le moteur et



65

Essai N°2 : Incliner la dent à fond vers l’arrière (tiges serties), baisser à fond les

vérins du ripper (tiges sorties), mettre le distributeur au neutre, arrêter le moteur et


Résultats des essais Causes probables

Glissement dans les essais 1 et 2 Fuite entre le piston et la chemise du vérin.

Fuit entre le tiroir et le corps du distributeur

Glissement dans l‘essais 1 Fuite à la valve de compensation cotée fond de

vérin

IV.3.4 Contrôle du fonctionnement de la direction :

Ceci permet de savoir si la direction fonctionne correctement. Les contrôles de vitesse de

direction du barbotin et du diamètre de braquage donnent une indication de problème sur le

circuit de direction.

Contrôle du diamètre de braquage :

1. Déplacer l’engin sur une zone plate et ferme. s’assurer que les biellettes de

direction sont correctement réglées.

2. Démarrer, accélérer à fond le moteur et lever l’équipement.

3. Enlever le frein de parking et engager la première AV.

4. Déplacer la poignée de direction à fond pour un virage à gauche.

5. Effectuer un cercle complet (360°).

6. Arrêter la machine après un tour complet.

7. Mesurer la distance A comme indiqué sur la figure IV.1. Cette distance doit être

comprise entre 1,8 à 2 ,3 m.

8. Effectuer de nouveau les étapes de 1 à 6 pour un virage à droite.

9. Effectuer les étapes de 1 à 6 avec la poignée de direction à fond à droite, puis à

fond à gauche et en maintenant le distributeur de lame en position levage.


66

Figure IV.1: Distance de rotation [2]

IV.3.5 Réglages du bloc de régulation :

Réglages de la pression à la valeur maximale :

Si la pression maximale doit être réglée, procéder comme suit :

1. Baisser les équipements au sol.

2. Arrêter le moteur et bouger tous les leviers d’équipements et de direction afin de

relâcher la pression du circuit.

Figure IV.2 : Tiroir de coupure [2]

3. Tenir la vis de réglage 1 dévisser le contre écrou 5 avec une clé de 13 mm, tourner

le vis 1 dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pour diminuer la pression et

inverser pour l’augmentation. Un tour de la vis change la pression d’environ 35

bars.


67

4. Quand la pression est réglée, tenir la vis 1 et serrer le contre-écrou 5 au couple de

25 ±5 Nm.

5. Effectuer à nouveau le contrôle de la pression qui doit être de 380 ±5,5 bar.

IV.3.5.1 Réglages de la pression différentielle :

Les procédures de réglages de la pression différentielle dans le tiroir de régulation sont les

mêmes que celles du réglage de la pression maximum, sauf que la pression contrôlée qui

doit être égale à 21± 0,7 bars.

IV.3.5.2 Contrôle de la valeur des limiteurs de pression : [2]

Les limiteurs de pression sont installés dans chaque distributeur.

Tableau IV.10 : Valve des limiteurs de pression

Valve des limiteurs de pression

Lame Tilt Levage du ripper Inclinaison du ripper

Bar 242±8,6 172,25±6,9 227,5±8,6 227,5±8,6

Circuit de levage de lame :

Figure IV.3 : Cote gauche du distributeur de levage de la lame [2]

Outillage nécessaire à la mesure de pression

1. Débrancher l’alimentation côté de la tige de vérins.

2. Mettre un manomètre de 0 à 500 bars.

3. Installer le flexible et le manomètre sur le piquage.

1 : bouchon

2 : vis de réglage

3 : limiteur de pression


68

4. Démarrer et accélérer à fond, déplacer doucement le levier en position levage, la

pression doit être de 242±8,6 bars.

5. S’il faut régler le limiteur de pression, il faut arrêter le moteur.

6. Déposer le bouchon 1 du distributeur de levage.

7. Tourner la vis de réglage dans le sens de l’aiguille d’une montre afin d’augmenter la

pression, et inversement pour la diminuer. Un tour de la vis de réglage modifie la

pression de 55,2 bars.

Circuit de levage du ripper et d’inclinaison de la dent de ripper :

Procéder de la même façon que pour le réglage de la pression de levage de la lame, la

pression maximale dans le circuit de levage de ripper et de l’inclinaison de dent doit être de

227,5±8,6 bars.

Circuit de tilt :

Procéder de la même manière que pour le réglage de la pression de levage de la lame, la

pression maximal dans le circuit de tilt de dent doit être de 242±8,6 bars.

IV.3.6 Réglage de la décharge principale et décharge secondaire du moteur de

direction :

Les pressions de réglage de la décharge principale, montée sur le bloc d’entrée du

distributeur et le réglage des décharges secondaires, montée sur le moteur de direction sont

supérieur à la pression maximal, donc la pression normale du circuit ne les ouvrira pas.

Outillage nécessaire : compte-tours 6V3121

1. Amener l’engin sur une surface plate, descendre tous les équipements et arrêter le

moteur.

2. Brancher le compte-tours.

3. Démarrer et accélérer à fond le moteur diesel et noter la vitesse lue sur compte-tours.

4. Relâcher le frein de parking et appuyer sur les freins, déplacer la poignée de direction

en position virage à gauche et ensuite virage à droite.

5. Noter la vitesse du moteur dans chaque position. Si la différence entre les deux

contrôles est supérieure à 30 tr /min la décharge principale ou les deux décharges

secondaires ont un tarage trop bas.


69

Figure IV.4 : Anti survitesse [2]

1 : décharge secondaire pour virage à droite

2 : décharge secondaire pour virage à gauche

6. Si les deux lectures sont au-dessous de 30 tr/min par rapport au régime maximum, la

décharge principale doit être remplacée ou réglée au banc.

Si la différence est inférieure à 30 tr/min dans une position de levier, est supérieure à 30

tr/min dans l’autre position alors une des décharges secondaires est tarée trop bas ou une

compensation du distributeur de direction présente des fuites.

Pour savoir si la décharge principale ou les décharges secondaires ont une pression trop

basse, le réglage de la décharge principale se fait ne faisant tourner 1 exactement de deux

tours. Recommencer alors les étapes 5et 6.

Si les deux lectures sont au-dessus de 30 tr/min par rapport au régime maximum,

remplacer ou vérifier la décharge principale et effectuer à nouveau les étapes 4 et 5.

Si les deux lectures restent au-dessus de 30 tr/min par rapport au régime maximum

remplacer ou vérifier les deux décharges secondaires.

Si le régime lu à mi-position du levier de direction à gauche et supérieur à 30 tr/min par

rapport au régime maximum la décharge secondaire 2, ou celle située à droite de la

machine doit être remplacé ou réglée au banc.

Si le régime moteur lu à mi-position de levier de directions à droite est supérieur à 30

tr/min par rapport au régime maximum de la décharge secondaire 1 ou celle située à

gauche de la machine doit être remplacée ou contrôlée au banc.


70

IV.3.7 Réglages des butées de la pompe :

Les butées de débits minimum et maximum de la pompe d’équipement peuvent être

réglées comme suit :

Figure IV.5 : Butées de la pompe [2]

1- Mettre tous les leviers d’équipement au neutre.

2- Démarrer et accélérer à fond le moteur diesel.

3- Desserrer le contre-écrou et tourner la vis de butée de débit minimal (1) jusqu’à ce

qu’elle touche le piston.

4- Desserrer alors ½ tour la vis de butée et serrer le contre-écrou

Pour la butée de débit maximal, il faudra un débit mètre, obtenir un débit de 281±2 l /min

à une pression de 70 bars et la pompe tournant à 2231 tr/min.

Les valeurs du moteur de la direction :

Valeur de pression maximum = 380 ± 5,5bars.

Valeur de vitesse = 30 tr /min.

Pression différentielle = 3,5 bars maximal, la température d’huile = 66°c.

1. Vis de butée de débit minimum

2. Vis de butée de débit maximum


71

IV.4 Quelques problèmes sur le circuit de direction et d’équipement :

1. Température d'huile est trop élevée :

a) Le faisceau du refroidisseur d'huile est bouché par manque de circulation d'air.

b) Les décharges secondaires ou la décharge principale sont tarées trop bas ou la pression

de coupure est trop élevée.

c) Une restriction dans un passage d'huile.

d) La valve de by-pass du refroidisseur est maintenue ouverte.

e) Le niveau d'huile est trop bas.

f) Tiroir du distributeur mal centré.

2. Pompe fait des bruits anormale, les tiges des vérins ne se déplacent pas doucement

et il y a des bulles d’air dans l’huile :

a) Présence d'air dans l'huile à cause d'un raccord mal serré ou restriction d'huile sur ligne

d'aspiration de la pompe.

b) Le niveau d'huile est trop bas.

c) Les vérins et leurs alimentations sont mal purgés.

d) Soudures poreuses ou diffuseurs cassés dans le réservoir hydraulique.

3. Il y a un retard avant que la pression soit atteinte dans à tous les circuits :

a) Air dans le circuit du signal.

b) Mauvais réglage de la pression différentielle.

c) Orifice dans la valve de contrôle de débit bouché.

4. Transfert d'huile des circuits hydrauliques dans le circuit de transmission :

a) Fuite par les joints d'étanchéité de la pompe d’équipement dans le carter moteur.

b) Fuite d'huile dans le carter boite par le moteur de direction.


72

5. Machine tourne quand le levier de direction est relâché :

a) Biellettes de direction relâchées ou mal réglées.

b) Distributeur de direction grippé.

6. Problème sur l’équipement :

Temps de cycle des vérins sont lents :

a) Le distributeur de direction n'est pas complètement actionné.

b) Tiroir de régulation réglé trop bas.

c) Blocage ou fuites sur la ligne signal.

- La valve navette est coincée ouverte ou des joints défectueux.

- Le bouchon sur le distributeur a les joints abimés.

- Le pointeau du limiteur de pression à des fuites ou les joints sont défectueux.

Pas de puissance sur l'équipement :

a) Le tiroir distributeur est mal centré cela peut venir d'un ressort cassé, d'un tiroir qui

grippe ou d'une tringlerie mal réglée.

b) Fuites internes du vérin.

c) Fuites aux valves de compensation.

d) Fuites sur les valves de descente rapide.

Temps de cycle sont trop rapides:

Le tiroir de régulation sur le bloc de régulation régime trop haut mauvais fonctionnement

du limiteur de débit.

- Les Temps trop longs quand on appuie sur la lame au sol :

a) Mauvais fonctionnement des valves de descente rapide.

b) Valve de compensation bloquée ouverte.


73

7. Problème sur la direction :

Machine ne tourne pas dans aucune direction :

a) Les tringlerie de direction sont mal réglées.

b) La pompe ne donne pas sa pression :

- La ligne signal est endommagée.

- Le clapet signal ne marche pas ou ses joints sont abîmés.

- Joints du piston de charge du ressort de la valve prioritaire de débit endommagés.

- Le bouchon du tiroir du distributeur d’équipement fuit.

- La ligne du signal bouchée.

- Valve de décharge est bloquée ouverte, ses joints sont abimés ou leurs réglages sont

trop bas.

- La pompe est défectueuse.

c) Le moteur de direction est défectueux.

d) Rupture mécanique dans la direction différentielle.

Virage lent en tout sens :

a) Tringlerie mal réglée.

b) Tiroir de régulation dans le bloc de régulation réglé trop bas ou grippé.

c) Le piston de charge du ressort de la valve prioritaire de débit fonctionne mal.

d) Les décharges secondaires sont grippées ouvertes. Ou des joints abimés au sont tarées

trop bas.

e) La décharge principale est grippée ouverte, a des joints abimés ou est tarée trop bas.

f) Les compensations sont grippées ouverts.


74

IV.5 Réalisation pratique :

Nous avons utilisé un manomètre (de 0 à 500 bars) et un chronomètre, pour mesurer les

pressions d’huile du circuit hydraulique et les temps des cycles des vérins à différents

niveau, afin de comparer les valeurs pratiques obtenues avec celles données par le

constructeur.

IV.5.1 Pressions et les temps des cycles :

IV.5.1.1 Temps des cycles des vérins :

- Outillage nécessaire : chronomètre

- Démarrer et accélérer à fond le moteur diesel, déplacer rapidement le levier en

position levage à fond et noter le temps de déplacement du vérin.

a- Temps de cycle du vérin de levage de la lame :

La valeur du

constructeur

La valeur

pratique

La

différence

entre les

deux valeurs

Écart relatif

Le temps de cycle

de vérin de levage

de lame avec un

déplacement

descente de tige

7,10 s maxi

9,50 s

2,40 s

33,80%

Il y’a une différence entre les deux temps de cycle de vérin de levage de lame, cette

différence est due à :

- Soit une fuite entre le piston et la chemise du corps de vérin.

- Soit un joint torique abimé.

- Soit une fuite entre le tiroir et le corps du distributeur.

Donc il faut démonter et réparer ou changer le vérin.


75

b- Temps de cycle du vérin d’inclinaison de la lame :

La valeur du

constructeur

La valeur

pratique

La différence

entre les deux

valeurs

Écart relatif

Le temps de cycle

de vérin

d’inclinaison de

lame avec un

déplacement de

gauche à droite

3,70 s

4,50 s

0 ,8 s

21,62 %

c- Temps de cycle du vérin de levage du ripper :

La valeur du

constructeur

La valeur

pratique

La différence

entre les deux

valeurs

Écart relatif

Le temps de cycle

de vérin de levage

de ripper avec un

déplacement

descente complète

de ripper

4,70 s

5 s

0,3 s

6 ,38 %

d- Temps de cycle du vérin d’inclinaison du ripper :

La valeur du

constructeur

La valeur

Pratique

La différence

entre les deux

valeurs

Écart relatif

Le temps de cycle

de vérin

d’inclinaison de

ripper avec un

5,9 s

6,5 s

0,6 s

10,17 %


76

Dans les trois tableaux ci-dessus, la déférence entre les valeurs du constructeur et les

valeurs pratiques, est minime, cela est du probablement aux perturbations extérieures du

circuit hydraulique.

IV.5.1.2 Pression d’attente de la pompe :

- Outillage nécessaire : manomètre de 0 à 500 bars

1. Amener l’engin sur une surface plane, descendre tous les équipements et arrêter le

moteur.

2. Brancher le manomètre.

3. Démarrer et accélérer à fond le moteur diesel, mettre tous les leviers d’équipement au

neutre et noter la pression d’attente de la pompe.

La pression du

constructeur

La pression

pratique

La différence

entre les deux

valeurs

Écart relatif

La pression

d’attente de la

pompe

29,5 bars

22 bars

7,5 bars

25,42 %

Il y’a une différence entre les deux pressions d’attente, cette différence est du à de

l’usure des pistons et le barillet de la pompe, donc il faut démonter la pompe et changer

les pistons et le barillet.

déplacement dent

sortie vers la dent

rentrée


77

VI.5.2 Valve des limiteurs de pression :

La valve des

limiteurs de

pression

Les pressions

du constructeur

(bar)

Les pressions

pratiques

(bar)

La différence

entre les deux

pressions

(bar)

Écart relatif

Lame 242±8,6 160 82 33,38 %

Tilt 172,25±6,9 160 12,25 7,11 %

Levage de

ripper

227,5±8,6 190 37,5 16,51 %

Inclinaison de

ripper

227,5±8,6 24O 13,5 5,95 %

Toutes les valeurs des limiteurs de pression sont mal tarées, pour régler le tarage des

limiteurs de pression, il faut déposer le bouchon 1 du distributeur, et tourner la vis dans le

sens des aiguilles d’une montre afin d’augmenter la pression et l’inverse pour diminuer, un

tour de la vis change la pression à 55,2 bars.

Figure IV.6 : Cote gauche de distributeur de levage de la lame [2]

Exemple de calcul pour rattrapage de la pression des limiteurs :

55,2 1 tour

82 X= ?

1 : bouchon

2 : vis de réglage

3 : limiteur de pression

Tarage des limiteurs de pression :

Limiteur de

pression

le sens de tourner la vis Quantité des tours

Lame tourne la vis le sens des aiguilles

d’une montre pour augmenter la

pression

1,5 tour ou un angle de 540°

Tilt tourne la vis le sens des aiguilles


pression

0,2 tour ou un angle de 72°

Levage de ripper tourne la vis le sens des aiguilles


pression

0,7 tour ou un angle de

252°

Inclinaison de

ripper

tourne la vis le sens inverse des

aiguilles d’une montre pour

diminuer la pression

0,25 tour ou un angle de

90°

VI.5.3 Dossier historique des pannes d’un bulldozer [11]:

Nous avons pris l’historique des pannes du tracteur à chaine CAT D8N pendant

l’année (2009), afin de diagnostiquer les pannes qui influent sur le circuit hydraulique

d’équipement et de direction.

Désignation : bulldozer document N° :05 ENR 02 ROOMA

Code : DE 2152401109

Date Désignation des travaux exécutés

24-01-09 Réparation flexible d’huile hydraulique




18-03-09 Réparation fuite d’huile

25-05-09 Changement flexible d’huile hydraulique

12-08-09 Réparation flexible de boite


79

VI.5.4 Dossier historique d’entretien [11]:

Nous avons pris l’historique d’entretien du tracteur à chaine CAT D8N pendant l’année

(2009), afin de diagnostiquer la durée de vidange d’huile, et la durée de changement des

filtres du circuit hydraulique.

Date de changement des filtres heure

18-02-09

15-05-09 720 h

30-07-09 600 h

22-10-09 656 h

06-01-10 592 h

14-03-10 784 h

05-08-10 1128 h

10-12-10 1000 h

Après la révision des données du dossier historique (année 2009) du tracteur à

chaine CAT D8N, toutes les pannes du circuit hydraulique, sont dûes aux changements ou

réparations des flexibles ou des vérins.

Après avoir consulté la fiche d’entretien préventive nous avons constaté que:

- Le changement du Filtre à huile du circuit hydraulique dépasse la limite préconisée

par le constructeur ; afin de bénéficier de 250h de travail en plus et réduire le coût et le

temps d’entretien, l’équipe de maintenance a fait un essai pour prolonger le temps

d’utilisation de ce filtre à 750 h au lieu de 500 h (préconisé par le constructeur) .le résultat

étant bon ,l’équipe a adopté la périodicité se 750h.

- La vidange du circuit hydraulique se fait rarement, l’entreprise fait des contrôles

continus d’huile. Et remarque qu’elle conserve ses caractéristiques.

Lors de notre étude, nous avons constaté que :

Les huiles qui sont excessivement polluées, et contiennent toujours les débris

provenant de l’usure des divers éléments.

Les risques auxquels sont soumis les circuits hydrauliques au cours de leur

existence sont nombreux. Développement de la corrosion, contamination de

l’ensemble du circuit, formation de boues, augmentation de l’usure, colmatage


80

rapide des filtres ou encore gommage des tiroirs de distributeurs figurent parmi les

conséquences possibles.

IV.7 Plan d’entretien du circuit hydraulique [1] :

Tableau IV.11 : Entretien et graissage (donnée par le constructeur) [1]

Toutes les 10 heures

Huile de circuit hydraulique Vérifier le nivaux d’huile et rechercher les

fuites


Timonerie de ripper et paliers de vérin Graisser


Filtres de circuit hydraulique Changer les éléments de filtration


Chapes des vérins de levage Graisser


Huile de circuit hydraulique Vidanger

IV-8 Conclusion :

Dans ce chapitre, nous avons évoqué les différentes pannes susceptibles de se

produire lors de l’utilisation des tracteurs à chaines D8N.

Afin d’augmenter leur durée de vie et la durée de leur utilisation, et vu le non

respect des consignes d’entretien proposé par le constructeur.

Annexe Rapport de stage

82

1. Introduction :

Notre projet de fin d’étude est enrichi par un rapport de stage pratique d’un circuit

hydraulique de direction et d’équipement du tracteur à chaine Caterpillar D8N au niveau

de la société de terrassement d’aménagement et revêtement routier (STARR) sis à Abou

Tachfine. Souci

2. Présentation générale de l’entreprise :

La société du STARR de Tlemcen est située à AbouTachfine, elle contient dans sa

structuration des départements. Elle fût crée par l’arrêté n° 653/SP/71 du 15 Mai 1971.

Entreprise publique locale s’inscrivant dans le cadre du programme spécial de la wilaya de

Tlemcen avec un apport de l’état de 10.000.000 DA. Le 20 décembre 1995 l’entreprise

est passée à l’autonomie dans le cadre de la loi 88-01 portantes orientations sur

l’autonomie des entreprises. Le statut juridique de la société P.W. de Tlemcen est une

entreprise publique économique, société par action au capital social de 220.000.000 DA.

Initialement sous la tutelle du font de participation «Construction».

La société P.W. de Tlemcen est actuellement sous tutelle du Holding (SINTRA). Elle a

pour dénomination société de terrassement d’aménagement et de revêtement routier (S .T.

A. R .R .).

3. Les activités de l’entreprise :

L’activité principale de la STTAR demeure les travaux de Terrassement,

d’Aménagement et de Revêtement Routier.

Depuis sa création l’entreprise s’est spécialisée en ces domaines. En 1997, elle

s’introduit dans les travaux de construction du barrage à travers un partenariat avec la

SEROR sous la forme d’un groupement chargé de la gestion «groupement barrage

sekkak »G.B.S.

Des activités accessoires de prestation du matériel et de production font partie du

portefeuille de la société à savoir :

Location des engins et du matériel de l’entreprise à la clientèle externe quand

il y a disponibilité de ces équipements.

Production d’agrégats pour les besoins internes de l’entreprise et d’autres


83

produits très peu significatifs tels que béton et agglomérés.

Production d’enrober à chaud et à froid.

4. Organigramme de l’entreprise :


84

5. Relation du service maintenance avec les autres services :

Les installations, les équipements, tendent à se détériorer dans le temps sous l’action de

causes multiples : usures, déformation dues au fonctionnement, action des agents corrosifs

(agents chimique, atmosphériques, etc.).

Ces détériorations peuvent provoquer l’arrêt de fonctionnement (panne) ; diminuer les

capacités de production, mettre en péril la sécurité des personnes, provoquer des rebuts ou

diminuer la qualité, augmenter les couts de fonctionnement (augmentation de la

consommation d’énergie, etc.), diminuer de la valeur marchande de ces moyens.

Dans tous les cas ces détériorations engendrent des couts directs ou indirects

supplémentaires.

Le service maintenance, comme le service de sécurité, devient une interface entre toutes

les entités qui composent l’entreprise.

Figure 1 : service maintenance dans l’entreprise. [ ]

6. Service maintenance dans l’entreprise

La STARR dispose d’une infrastructure très importante pour la maintenance préventive

et curative de son matériel.

Elle possède une direction libre de maintenance (maintenance centralisée) elle est

constituée des sections suivantes :


85

Figure 2 : service maintenance dans la STARR.

Elle assure tous les types de maintenance (Dépannage-Préventif-Curatif-Rénovation)

pour son matériel ainsi que pour les tiers et grâce à son unité de fabrication mécanique, elle

est capable de confectionner des pièces de différentes géométries.

6.1 Les types de maintenance effectuée dans l’entreprise :

Typologie de la maintenance des engins : Il existe 2 façons complémentaires d'organiser

les actions de maintenance :

6.1.1. Maintenance corrective :

Maintenance corrective : Elle consiste à intervenir sur un équipement une fois que

celui-ci défaillant. Elle se subdivise en :

Maintenance palliative : c’est la maintenance qui permet de remettre en état de

fonctionnement provisoirement.

Par exemple :

Dépanner un engin au niveau du chantier avant de l’amener à l’atelier central pour

réparer afin de réduire le cout de transport par le dépanneur.

Maintenance curative : réparation définitive de la panne (donc durable)

6.2.1. Maintenance préventive :

Graissage

Vidange

Vérifier et changer les filtres d’aire et d’huile …etc.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Maintenance_corrective

http://fr.wikipedia.org/wiki/Maintenance_curative

81

Ce travail nous à permis de recenser l’ensemble du matériel de travaux publics

Pour ce la on a commencé par présenter un recherche bibliographique sur le domaine de

l’hydraulique des circuits.

Ensuite nous avons établi une présentation technique du tracteur à chaine CAT D8N de

l’entreprise STARR, et nous avons détaillé le fonctionnement du circuit hydraulique de

direction et d’équipement. Son fonctionnement est très complexe et nécessite une technicité

spéciale.

Nous avons aussi représenté le test de réglage donné par le constructeur, on a établi un test de

réglage pratique du circuit hydraulique de direction et d’équipement, ceci nous a permis de

déterminer la différence entre les deux tests. En fonction de ces tests nous avons proposé des

solutions pour la maintenance de ces équipements.

En suite nous avons vérifié l’historique des panne et entretien du circuit hydraulique, nous

avons remarque que le vidange de circuit se fait rarement, et ceci en traine des risques dans

les composants du circuit hydraulique.

PREMIER CHAPITRE

Page

Figure I.1 : Tracteur à chaines ............................................................................................. 2

Figure I.2 : Tracteur à pneus................................................................................................. 3

Figure I.3 : Scraper ............................................................................................................... 3

Figure I.4 : Chargeuse à pneus ............................................................................................. 4

Figure I.5 : Chargeuse à chaînes .......................................................................................... 4

Figure I.6 : Pelle retro ........................................................................................................... 5

Figure I.7 : Pelle butte .......................................................................................................... 5

Figure I.8 : Dumper rigide .................................................................................................... 5

Figure I.9 : Tombereaux articulés ........................................................................................ 6

Figure I.10 : Niveleuse ......................................................................................................... 6

Figure I.11 : Différents types de compacteurs...................................................................... 7

Figure I.12 : Compacteur vibrant monocylindre .................................................................. 7

Figure I.13 : Compacteur vibrant à deux cylindres .............................................................. 7

Figure I.14 : Compacteur à pneus ........................................................................................ 8

Figure I.15 : Finisseur ......................................................................................................... 8

DEUXIEME CHAPITRE

Figure II.1 : Vérin à simple effet retour avec force ........................................................... 11

Figure II.2 : Vérin à simple effet retour avec ressort ......................................................... 11

Figure II.3 : Vérin à double effet........................................................................................ 12

Figure II.4 : Clapet de retour non piloté ............................................................................. 13

Figure II.5 : Clapet de retour piloté ................................................................................... 14

Figure II.6 : Distributeur à clapet commande électrique ................................................... 15

Figure II.7 : Distributeur à clapet commande manuel ....................................................... 15

Figure II.8 : Distributeurs à tiroir ....................................................................................... 16

Figure II.9 : Distributeur piloté .......................................................................................... 17

Figure II.10 : Pompe à palettes ......................................................................................... 19

Figure II.11 : Pompe à pistons ......................................................................................... 19

Figure II.12 : Pompe à pistons en écorché ........................................................................ 20

TROIXIEME CHAPITRE

Figure III.1: Moteur 3406E ................................................................................................ 24

Figure III.2 : Circuit de refroidissement modulaire ........................................................... 25

Figure III.3 : Convertisseur ................................................................................................ 25

Figure III.4 : Boite à vitesse Power Shift ........................................................................... 26

Figure III.5 : Poste de conduite ......................................................................................... 27

Figure III.6 : Levier de commande .................................................................................... 28

Figure III.7 : Levier de commande d’équipements ............................................................ 28

Figure III.8 : Commande des freins et de décélération ...................................................... 29

Figure III.9 : Représentation du bulldozer (lame) .......................................................... 30

Figure III.10 : Différents types des lames .......................................................................... 31

Figure III.11 : Ripper mono-dent ....................................................................................... 32

Figure III.12 : Ripper multi-dents ...................................................................................... 33

Figure III.13 : Direction différentielle ............................................................................... 34

Figure III.14 : Fonctionnement de la Direction différentielle ........................................... 34

Figure III.15 : Réservoir .................................................................................................... 39

Figure III.16 : Filtre ........................................................................................................... 40

Figure III.17 : Pompe de direction et d’équipement .......................................................... 40

Figure III.18 : Tiroir de régulation .................................................................................... 42

Figure III.19 : Tiroir de coupure ........................................................................................ 42

Figure III.20 : Pression d’attente ....................................................................................... 43

Figure III.21 : Augmentation du débit ............................................................................. 44

Figure III.22 : Diminution du débit .................................................................................. 45

Figure III.23 : Blocage haute pression ............................................................................... 46

Figure III.24 : Collecteur d’entrée ..................................................................................... 47

Figure III.25 : Soupape de décharge .................................................................................. 47

Figure III.26 : Bloc des distributeurs ................................................................................. 48

Figure III.27 : By-pass du refroidisseur ............................................................................. 49

Figure III.28 : Distributeur de direction ............................................................................. 49

Figure III.29 : Distributeur de la direction dans le virage à gauche ................................. 51

Figure III.30 : Anti survitesse ............................................................................................ 52

Figure III.31 : Anti survitesse dans le virage à gauche .................................................... 53

Figure III.32 : Moteur de direction ................................................................................... 54

Figure III.33 : Distributeur du ripper ou rentrée de la dent ............................................... 55

Figure III.34 : Inclinaison de tilt a droit ............................................................................. 55

Figure III.35 : Vérin de levage et d’inclinaison d’équipement .......................................... 56

Figure III.36 : Mouvement simultané levage lame et virage à gauche ............................. 57

QUATRIEME CHAPITRE

Figure IV.1 : Distance de rotation ...................................................................................... 66

Figure IV.2 : Tiroir de coupure .......................................................................................... 66

Figure IV.3 : Cote gauche de distributeur de levage de la lame......................................... 67

Figure IV.4 : Anti survitesse .............................................................................................. 69

Figure IV.5 : Butées de la pompe ....................................................................................... 70

Figure IV.6 : Cotes gauche du distributeur de levage de la lame ...................................... 77

v = Déplacement linéaire des molécules en unités de longueur par unité de temps (vitesse).

A = Aire en unités carrées de la section prises perpendiculairement au déplacement du fluide.

F = la force

P = La pression

ηhm

= Le rendement hydromécanique

AV = Le sens marche Avant

AR = Le sens marche Arrière

G-D =Le sens de la direction Gauche- Droite

BV = Boite à Vitesse

PV= Première Avant.

θ° = La température

CAT = Caterpillar

UE = L’Union Européenne

EPA = l’Agence américaine pour la protection de l’environnement

JMOC = Ministère japonais de la construction

La pompe en écorché = c’est-à-dire la photo de fonctionnement du l’intérieure de la pompe.

Compte-tours 6V3121 = appareil pour mesurer la vitesse.

SAE = Society Auto motive Engineering.

DEUXIEME CHAPITRE

Page

Tableau III.1 : Symboles hydrauliques utilisé dans le schéma technique du circuit

hydraulique de direction et d’équipement ............................................................................... 20

TROIXIEME CHAPITRE

Tableau III.1 : Vitesse de Transmission ................................................................................ 27

Tableau III.2: Choix de la lame ............................................................................................. 31

QUATRIEME CHAPITRE

Tableau IV.1 : Viscosité d’huile (donnée par le constructeur) ......................................... 59

Tableau IV.2 : Temps de cycle du vérin d’inclinaison de la lame (TILT) ............................. 62

Tableau IV.3: Temps de cycle du vérin de levage de la lame .............................................. 62

Tableau IV.4 : Temps de cycle du vérin de levage du ripper ................................................. 62

Tableau IV.5 : Temps de cycle du vérin d’inclinaison de dent du ripper .............................. 62

Tableau IV.6 : Essais de glissement des vérins de levage de la lame .................................... 63

Tableau IV.7 : Essai de glissement du vérin d’inclinaison (TILT) ........................................ 63

Tableau IV.8 : Essai de glissement des vérins de levage du ripper ........................................ 64

Tableau IV.9 : Essai de glissement du vérin d’inclinaison de dent du ripper ........................ 64

Tableau IV.10 : Valve des limiteurs de pression ................................................................. 67

Tableau IV.11 : Entretien et graissage (donnée par le constructeur) ..................................... 80

Résumé

Ce travail consiste à l’étude du circuit hydraulique de direction et d’équipement

d’un tracteur à chaine D8N Caterpillar de la société STARR. Tout d’abord nous avons

représenté une généralité sur le matériel de travaux publics de terrassements et revêtement.

Puis nous avons énoncé le fonctionnement du circuit hydraulique de direction et

d’équipement d’un tracteur à chaine CAT D8N, et le fonctionnement de chaque organe

dans le circuit hydraulique.

Ceci nous avons a amené à faire un test de réglage pratique, afin de comparer les

valeurs pratiques obtenues avec celles données par le constructeur, et nous donnons les

solutions pour l’amélioration de son fonctionnement du circuit hydraulique.

Summary

This work consists to the survey of the hydraulic circuit of direction and equipment of a

tractor to chain D8N Caterpillar of the STARR society. First of all we represented a

generality on the material of public works of terracings and coating.

Then we expressed the working of the hydraulic circuit of direction and equipment of a

tractor to chain CAT D8N, and the working of every organ in the hydraulic circuit.

This we have brought to make a test of regulating exercises, in order to compare the

convenient values gotten with those data by the constructor, and we give solutions for the

improvement of her working of the hydraulic circuit.

يهخص

ا نجزار بسهسهت ي ع كاتزبيهزرذا انبحث يزتكز ػه دراست انظاو انيذرنيكي نؼذاث انؼم ا نذ

بي تؼيا نؼذاث الأشغال انؼايت نحفز قم انتزاب .في انبذايت . STARR في انشزكت D8N

D8N. ظيفت كم ػض ثى ضح تشغيم يؼذاث انتجي انيذرنيكي انذرا نجزار بسهسهت ي ع كاتزبيهز

انيذرنيكيت. في سهسهت انذائزة

انيذرنيكي تؼيي يقارت بي انقيى انتي تى انحصل ػهيا يغ في انظاو ضغ اختبار تطبيقي أد ذا إن

انيذرنيكيت. انظزيت انتي يقذيا انصاغ، ؼطي حهل نتحسي ػم ذ انذائزة تهك انقيى

III.3 Schéma technique du circuit hydraulique de direction et d’équipement

Description des composants

du circuit hydraulique

1 Bloc des distributeurs

2 Moteur de direction

3 Anti survitesse

4-5 Vérin de levage de la

lame

6 Vérin d’inclinaison de la

lame

8 Vérin de levage du

ripper

9 Vérin d’inclinaison du

ripper

10 la pompe hydraulique

11 Réservoir

Description des composants de

circuit hydraulique

1 bloc des distributeurs

2 Limiteur de pression

3 Collecteur d’entrée

4 Soupape de décharge

5 Distributeur de la direction

6 Distributeur du levage de

lame

7 Distributeur d’inclinaison de

lame (tilt)

8 Distributeur du levage de

ripper

9 Distributeur d’inclinaison de

ripper

10 Filtre du retour de moteur de

direction et la pompe

11 Réservoir

12 Filtre du retour de limiteur

de pression

13 Anti survitesse

14 Moteur de la direction

15 La pompe de circuit de

direction et d’équipement

16 Valve d’abaissement rapide

17 Vérin d’inclinaison de lame

18 Vérin de levage de lame

19 Vérin d’inclinaison de lame

20 Vérin de levage de ripper

21 Vérin d’inclinaison de ripper

III.3 Schéma du circuit hydraulique de direction et d’équipement :

[1] : les engins de travaux publics (document BMA bergerat monnoyeur international)

2008

[2] : documentation : assembly (D8N tractor power train) 2006

[3] : www.lgvrhinrhone.com avril 2008

[4] : TORRIN Vincent, 1997, Guidage d’une table de finisseur par localisation altimétrique

GPS, 68 pages, CENTRALE Nantes 97.

[5] :http://www.cat.com/cda/components/securedFile/displaySecuredFileServletJSP?fileId

=214458 2007

[6] : www.ac-nancy-metz.fr/.../5_pompes-hydrauliques.pdf 2003

[7] : sd-1.archive-host.com/membres/up/.../symboleshydrauliques1.pdf 2000

[8] :http://conceptec.net/machines-et-composants/machines-hydrauliques/158-generalites-

sur-les-machines-hydrauliques.html 2008

[9] :www.CAT. Com 2001

[10] : www.rechercher.me/.../hydraulique-industrielle-pdf_pdf_569705.ht. 2010

[11] : dossier historique document N° :05 ENR 02 ROOMA Code : DE 2152401109

2009 document du l’entreprise STARR

http://www.rechercher.me/.../hydraulique-industrielle-pdf_pdf_569705.ht

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